Age-related changes in bioelectric activity of the trophotropic zone of hypothalamus in rats
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Анотація
Introduction. Due to hypothalamus distribution into zones having no clear boundaries, its anterior and posterior parts are allocated, which, when irritated, exhibit directly opposite impaction the body. Instead, the changes in bioelectric activity of the trophotropic zone of hypothalamus in malerats of different age groups in normal conditions remain insufficiently studied. The withdrawal of bioelectric activity from the trophotropic zone of hypothalamus is in most cases the only indicator of determining the course of central nervous processes in the study of the functional state of the corresponding part of the brain.
Purpose. To identify age-related changes in bioelectric activity of the trophotropic zone of hypothalamus in male rats.
Methods. Experiments were carried out on non-linear white outbred male rats. The animals were distributed into studied groups using the classification of age groups of laboratory animals by Zapadniuk I.P. According to the classification male rats were divided into IV groups: I group (2.5 months) – the juvenile puberty period, II group (eight months) – the young age of the reproductive period, III group (fourteen months) – the mature age of the reproductive period, IV group (21 months) – rats of presenile age of the pronounced senile changes period (IV group). Rats of the studied groups underwent Electric Hypothalamus Test (EGtG) of the trophotropic zone. The corresponding hypothalamic zone bioelectric activity registration was carried out under the conditions of an acute experiment on a polygraph П6Ч-01 using standard electrophysiological equipment with a 16-bit analog-to-digital converter with a quantization frequency of 512 Hz (O.O. Bogomolets Institute of Physiology, Kyiv).
Results. In Juvenile male rats the highest percentage among other represented EGtG frequency components was the spectral power of the delta-range waves in trophotropic zone of hypothalamus. The males of the youngest age group showed the predominance of slow-wave synchronization processes in the form of predominance of low-frequency high-amplitude bioelectric activity in the trophotropic zone of hypothalamus. Instead, the age period changes resulted in significant changes indynamics of normalized spectral capacities of EGtG frequency components in the corresponding hypothalamus area. In young males, the functional activation of desinchronizing effect on bioelectric activity in this area of hypothalamus prevailed due to the predominance of the variation of the spectral power of the EGtG high-frequency components. Given the results of our study, where the highest percentage of alpha activity belongs precisely to rats of presenile age, this may be evidence of a certain peak in the brain maturation. However, in mature male rats, the prevalence of low-frequency oscillations and the predominance of delta-like activity in the EGtG, isolated from the trophotropic zone of the hypothalamus, which is evidence of the powerful synchronizing mechanisms functioning, were again observed.
Conclusion. It is shown that with age, the dynamics of normalized capacities of the EGtG frequency components in rats, isolated from the trophotropic zone of the hypothalamus, significantly changes. Registered age-related changes in the bioelectric activity of the trophotropic zone of hypothalamus of rats can be attributed to adaptive-compensatory modulation of central neurotransmission in general.
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
УГОДА
ПРО ПЕРЕДАЧУ АВТОРСЬКИХ ПРАВ
Я, автор статті/Ми, автори рукопису статті _______________________________________________________________________
у випадку її прийняття до опублікування передаємо засновникам та редколегії наукового видання «Вісник Черкаського Університету: Серія Біологічні науки» такі права:
1. Публікацію цієї статті українською (англійською) мовою та розповсюдження її друкованої версії.
2. Розповсюдження електронної версії статті через будь-які електронні засоби (розміщення на офіційному web-сайті журналу, в електронних базах даних, репозитаріях, тощо).
При цьому зберігаємо за собою право без узгодження з редколегією та засновниками:
1. Використовувати матеріали статті повністю або частково з освітньою метою.
2. Використовувати матеріали статті повністю або частково для написання власних дисертацій.
3. Використовувати матеріали статті для підготовки тез, доповідей конференцій, а також усних презентацій.
4. Розміщувати електронні копії статті (зокрема кінцеву електронну версію, завантажену з офіційного web-сайту журналу) на:
a. персональних web-pecypcax усіх авторів (web-сайти, web-сторінки, блоги, тощо);
b. web-pecypcax установ, де працюють автори (включно з електронними інституційними репозитаріями);
с. некомерційних web-pecypcax відкритого доступу (наприклад, arXiv.org).
Цією угодою ми також засвідчуємо, що поданий рукопис відповідає таким критеріям:
1. Не містить закликів до насильства, розпалювання расової чи етнічної ворожнечі, які викликають занепокоєння, є загрозливими, ганебними, наклепницькими, жорстокими, непристойними, вульгарними тощо.
2. Не порушує авторських прав та права інтелектуальної власності інших осіб або організацій; містить всі передбачені чинним законодавством про авторське право посилання на цитованих авторів та / або видання, а також використовувані в статті результати і факти, отримані іншими авторами чи організаціями.
3. Не був опублікований раніше в інших видавництвах та не був поданий до публікації в інші видання.
4. Не включає матеріали, що не підлягають опублікуванню у відкритій пресі, згідно з чинним законодавством.
____________________ ___________________
підпис П.І.Б. автора
"___"__________ 20__ р.
Посилання
Zhurakіvska, O. Y. (2014). Age-related morphological changes of the hypothalamus ventromedial nucleus. Molodij vcheni (Young Scientist), 5 (08), 154-7 (in Ukr).
Bezrukov, V. V. (1982). The hypothalamus during aging. Physiological mechanisms of aging. Leningrad: Science; 94-107 (in Rus).
Frolkis, V. V. (1981). Aging. Neurohumoral mechanisms. Kiev: Scientific thought, 321 р. (in Ukr).
Musi, N. & Hornsby, P. (2015). Handbook of the Biology of Aging. 8-th edition. New York: Academic Press, 576 p.
Zayets, N. S. Lyashenko, V. P. Burtseva, D. O. Lukashov, S. M. & Melnіkova O. Z. (2014). Adaptive reactions of neyrosynaptycal activity of ergotropic area of the hypothalamus of rats in response to alkaline ration. Vchenі zapiski Tavrіjskogo nacіonalnogo unіversitetu іm. V. І. Vernadskogo. Serіja “Bіologіja, hіmіja” (Scientists note V.I. Vernadsky Taurida National University. Series “Biology, Chemistry”), 27, 46-55. (in Ukr).
Yoo, S. & Blackshaw, S. (2018). Regulation and function of neurogenesis in the adult mammalian hypothalamus. Progress in Neurobiologу, 54 (2), 71-88. doi: 10.1016/j.pneurobio.2018.04.001.
Lyashenko, V.P Melnikova, O.Z. Gorkovenko, A.V. Lukashov, S.M. & Chaus, T.G. (2007). Dynamics of characteristics of electrical activity of the tropho- and ergotropic zone of rats hypothalamus in the course of long-term emotional stress. Nejrofіzіologіja (Neurophysiology), 1, 69-80 (in Ukr).
Chaus, T.G Lyashenko, V.P. & Tkachenko, Y.O. (2015). General characteristics of electricactivity of rats’ hypothalamus under stress and suppression of catecholergic neuroconductibility with reserpine. Prirodnichij almanah (Natural almanac), 41, 167-82 (in Ukr).
Zadorozhnaya, G.A. Ljashenko, V.P. & Melnikova, O.Z. (2008) The influence of the vertical impulsive magnetic fields of right and left directions of rotation on hypothalamic bioelectric activity in rats. Fiziologicheskiĭ zhurnal (Fiziol Zh), 1, 91-00 (in Ukr).
Zapadnyuk, I.P. Zapadnyuk, E.A. & Zechariah E.A. (1983). Laboratory animals: breeding, housing, use in the experiment. Kiev: Vishha shkola; 383 p. (in Ukr).
Paxinos, G. & Watson, C. (2005). The rat brain in stereotaxic coordinates. 5-th edition. New York: Academic Press; 367 р.
Kinawy, A.A. Ezzat, A.R. & Al-Suwaigh B.R. (2014). Inhalation of air polluted with gasoline vapours alters the levels of amino acid neurotransmitters in the cerebral cortex, hippocampus, and hypothalamus of the rat. Exp Toxicol Pathol, 66 (5-6), 219-24. doi: 10.1016/j.etp.2014.02.001.
Falconi-Sobrinho, L.L. Anjos-Garcia, T.D. de Oliveira, R. & Coimbra, N.C. (2017). Decrease in NMDA receptor-signalling activity in the anterior cingulate cortex diminishes defensive behaviour and unconditioned fear-induced antinociception elicited by GABAergic tonic inhibition impairment in the posterior hypothalamus. Eur Neuropsychopharmacol, 27 (11), 1120-31.
Sharma, R.K. Choudhary, R.C. Reddy, M.K. Ray, A. & Ravi, K. (2015). Role of posterior hypothalamus in hypobaric hypoxia induced pulmonary edema. Respir Physiol Neurobiol, 205, 66-76. doi: 10.1016/j.resp.2014.10.010.
Melnikova, O.Z. & Lyashenko, V.P. (2009). Researches of mediator mechanisms of modulation at the terms of long duration stress of background total electric activity of ergotropic area of hypothalamus of rats. Uchenye zapiski Tavricheskogo nacionalnogo universiteta im. V. I. Vernadskogo. Serija “Biologija, himija” (Scientists note V.I. Vernadsky Taurida National University. Series “Biology, Chemistry”), 22 (61), 92-102.
Finnema, S.J. Scheinin, M. Shahid, M. Lehto, J. & Borroni, E. [et al.] (2015). Application of cross-species PET imaging to assess neurotransmitter release in brain. Psychopharmacology, 232 (21-22), 4129-57. doi: 10.1007/s00213-015-3938-6.
Vetrile, L.A. Zakharova, I.A. Kudrin, V.S. & Klodt, P.M. (2013). Effects of antiglutamate antibodies on the development of stress response and neurotransmitter content in the hippocampus and hypothalamus of rats with different behavioral activity. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 155(3), 318-23.