ИССЛЕДОВАНИЕ НОЦИЦЕПТИВНЫХ ВЫЗВАННЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ КОРЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА КРЫСЫ ПРИ АКТИВАЦИИ ИММУНИТЕТА

context of balance training // Theory and Practice of Physical Culture. 
2014. №12. C. 44-46.

2. Kapilevich L.V. Physiological mechanisms of motor coordination 

in athletes in unsupported position // Theory and Practice of Physical 
Culture. 2012. №7. C. 45-48.

3. Karpeev A.G. Evaluation criteria for motion coordination of 

sport actions // Tomsk State University Journal. 2008. № 312. C. 169173.

4. Koshelskaja E.V., Kapilevich L.V., Bajenov V.N., Andreev V.I., 

Buravel O.I. Physiological and biomechanical characteristics of the 
cick and goal techniques of football players // Bulletin of 
Experimental Biology and Medicine. 2012. Т. 153. № 2. С. 266-268. 

5. Koshel’skaya E.V., Razuvanova A.V., Smerdova O.S., Kapilevich 

L.V., Balanev D.Yu. Athlete’s body position control in flight phase // 
Theory and Practice of Physical Culture. 2014. №12. C. 47-49.

DOI:10.12737/12358

ИССЛЕДОВАНИЕ НОЦИЦЕПТИВНЫХ ВЫЗВАННЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ КОРЫ 

ГОЛОВНОГО МОЗГА КРЫСЫ ПРИ АКТИВАЦИИ ИММУНИТЕТА

Е.Г. Ионкина

ГБОУ ВПО Первый Московский государственный медицинский университет 

имени И.М. Сеченова Минздрава России, Москва, Россия

helena.ionkina@gmail.com

Исследование ноцицептивных вызванных потенциалов в соматосенсорной 

и передней поясной областях правого полушария коры головного мозга 
крысы выявило изменение амплитуды и площади вторичных ответов вызванных 
потенциалов на фоне активации иммунитета 
в ответ на введение 

липополисахарида. 
Показано, 
что 
активация 
иммунных 
реакций 

сопровождается изменением болевой чувствительности и электрогенеза в 
головном мозге крысы, что выявляет взаимообусловленность указанных 
процессов.

Ключевые слова: вызванные потенциалы, головной мозг, ноцицепция, 

иммунитет, крыса.

Основным принципом жизнедеятельности организма является регуляция 

физиологических 
функций 
для 
достижения 
полезного 
результата 
в 

соответствии с потребностями организма в различных условиях [1]. В 
настоящее 
время 
внимание 
исследователей 
привлекает 
изучение 

нейрогуморальных и нейроиммунных механизмов регуляции и органической 
взаимосвязи 
ее 
составляющих. 
Одной 
из 
наиболее 
важных 
задач 

практической медицины является облегчение боли. Боль многообразна и 
сопровождает многие патологические процессы, боль также возникает на 
фоне активации иммунных реакций в организме. Целью данного исследования 
явился анализ ноцицептивных вызванных потенциалов (ВП) коры головного 
мозга крысы при активации иммунитета. Одним из активаторов иммунитета 
является бактериальный липополисахарид (LPS), который избирательно 
связывается с Toll-подобным рецептором 4 (TLR4) рецепторного комплекса 
CD14/TLR4/MD2, являющимся рецептором врожденного иммунитета. Лиганд

рецепторное взаимодействие через активацию транскрипционных факторов 
NF-kB запускает экспрессию генов, обеспечивающих выработку компонентов 
иммунной реакции: хемокинов, цитокинов, молекул адгезии, интерферонов, 
факторов роста и колониестимулирующих факторов, протеаз и антимикробных 
факторов. Механизмы специфического приобретенного иммунитета могут 
сопровождать врожденный.  К клеткам человека, экспрессирующим TLRs, в 
том числе TLR-4, относятся глиальные клетки астроциты. 

Методика исследования.
Регистрацию ВП в соматосенсорной (S1HL) 

и передней поясной (Cg) областях коры головного мозга в правом 
полушарии в ответ на электрокожное раздражение хвоста одиночными 
импульсами тока величиной 80% от порога вокализации исходного фона 
осуществляли у иммобилизированных крыс Вистар до, на 1, 3 и 7 сутки 
после 
внутрибрюшинного 
введения 
LPS. 
Сигнал 
регистрировали 
с 

использованием COMEDI под Linux [5], усилителя сигнала и АЦП разработки 
Incite Technology Ltd, Stirling University, Великобритания [4], частота 
опроса — 50 кГц. Особенностью данной электрофизиологической установки 
являются высокая чувствительность, отсутствие фильтров, а также высокое 
разрешение измерений, что ведет к практическому отсутствию потерь 
данных при регистрации электрической активности мозга в режиме 
реального времени [2]. Изменения поздних компонентов ВП, в наибольшей 
степени отражающих эмоциональную составляющую ноцицептивной реакции, 
исследовали по амплитудам, измеряемым от пика до пика (A), и площадям 
вторичных негативных ответов (S) с помощью непараметрического критерия 
Вилкоксона, 
основанного 
на 
рангах 
и 
не 
ограниченного 
условием 

нормального распределения сравниваемых величин [3].

Результаты 
исследования. 
Обнаружено, 
что 
A 
и 
S 
вторичных 

негативных ответов ВП S1HL коры мозга статистически значимо (p≤0,020) 
уменьшились после введения LPS по сравнению с фоном. Вследствие 
дополнительных пиков вторичного ответа ВП, более пологой формы ВП в 
области Cg, подсчет S оказался предпочтительнее, чем A. Обнаружено, что 
S вторичных негативных ответов ВП коры мозга в области передней Cg 
статистически значимо (p≤0,05) уменьшилась, в то время как A Cg 
статистически значимо различалась только на 1-е сутки после введения 
LPS. Обнаружено, что активация иммунитета сопровождается изменением 
болевой чувствительности и электрогенеза в головном мозге крысы, что 
показывает 
взаимообусловленность 
указанных 
процессов. 
Так 
как 

астроглия, являясь ведущим звеном в формировании иммунной реакции в 
головном мозге, также участвует в электрогенезе посредством регуляции 
концентраций ряда ионов, K+, Ca2+, H+, рециркуляции медиаторов, 
обоснованно предположить, что механизмы изменения ноцицептивных ВП в 
S1HL и Cg коры мозга крыс в ответ на введения LPS кроме известных 
центральных и периферических механизмов также опосредованы участием 
астроцитов через выработку каскада нейромедиаторов иммунной реакции. 
Кроме того, в перспективе анализ суммарной электрической активности 
мозга поможет выявить активацию иммунитета, что позволит решать широкий 
круг задач в практической медицине.

Литература.
1. 
Вагин 
Ю.Е. 
Физиология 
—
теоретическая 
основа 

медицины//Сеченовский вестник. — 2013. — № 4 (14). — С. 18—24. 

2. Kolchin A.V., Ionkina E.G. On acquisition of nociceptive evoked 

potentials in rats cerebral cortex//Proc. 10th International Conference 

«Computer 
Data 
Analysis 
and 
Modeling: 
Theoretical 
and 
Applied 

Stochastics.» Vol.1. Minsk, Publishing Center BSU, 2013. P.72—73.

3. Glantz S.A. Primer of Biostatistics. N. Y., etc.: McGraw—Hill, 

2012, 320 p.

4. Porr B. USBDUX-fast: Product description. URL: http://linux
usb-daq.co.uk/prod2_duxfast (дата обращения: 29.04.2007).

5. Schleef D., Hess F.M., Abbott I. Comedi: Linux control and 

measurement 
device 
interface. 
URL: 
http://www.comedi.org
(дата

обращения: 15.04.2014). 

INVESTIGATION OF NOCICEPTIVE EVOKED POTENTIALS OF RATS 

CEREBRAL CORTEX UPON IMMUNE ACTIVATION

E.G. Ionkina

The State Education Institution of Higher Professional Training The 

First Sechenov Moscow State Medical University under Ministry of Health 

of the Russian Federation, Moscow, Russia

helena.ionkina@gmail.com

Investigation of nociceptive evoked potentials of somatosensory 

and anterior cingulum areas of rats cerebral cortex in the right 
hemisphere states that the amplitude and the area of the late negative 
components 
become 
changed 
upon 
immune 
activation 
after 

lipopolysaccharide injection. It was shown that the immune activation 
is accompanied by changes of pain sensation and electrogenesis in rats 
cerebral cortex which reveals the interrelation of these processes. 

Key words:
evoked potentials, cerebral cortex, nociception, 

immunity, rat.

The
basic principle of the activity of the living body is the 

regulation of physiological functions to achieve the useful result in 
accordance with the body requirements under various conditions [1]. 
Recently, much attention has been concentrated on study of neurohumoral 
and neuroimmune regulatory mechanisms and intrinsic interrelation of 
their components. In practical medicine, the pain relief is one of the 
most important problems. There is a huge variety of pain perception, as 
pain contributes to many pathologic conditions including the case of  
activation of immune reactions in the body. The aim of this 
investigation is to study the nociceptive evoked potentials (EP) of 
rats 
cerebral 
cortex 
upon 
immune 
activation. 
The 
bacterial 

lipopolysaccharide (LPS) is an immune activator which selectively binds 
with 
a 
Toll-like 
receptor 
4 
(TLR4) 
of 
the 
receptor 
complex  

CD14/TLR4/MD2 being an inherited immune system receptor. The ligandreceptor coupling via NF-kB transcriptional factors activation triggers 
the expression of genes responsible for the synthesis of immune 
response 
components: 
chemokines, 
cytokines, 
adhesion 
molecules, 

interferons, growth factors, colony-stimulating factors, proteases, and 
antibacterial factors. The specific acquired immune mechanisms can 
follow the inherited one. Glial cells astrocytes fall into those cells 
of the human body which are responsible for the expression of TLRs, 

including TLR4.

Research procedure. Acquisition of nociceptive EP in somatosensory 

(S1HL) and anterior cingulum (Cg) areas of the cerebral cortex in the 
right hemisphere upon electrocutaneous stimulation of the tail by 
single impulses of 80% magnitude of initial current vocalization 
threshold of immobilised Wistar rats was carried out before the LPS 
intraperitoneal injection and at the 1, 3, and 7 day after it. The 
acquisition was realised with the use of COMEDI under Linux [5], 
amplifier 
and 
analog-to-digital 
converter 
developed 
by 
Incite 

Technology Ltd, Stirling University, UK [4], the sampling rate was 50 
kHz. The key features of the system consist of the following: high 
sensitivity; absense of any filters; high-resolution measurement; this 
results in the near absense of data loss while acquiring the real time 
brain electrical activity. Changes of the late components of EP which 
mostly reflect the emotional component of nociceptive reaction were 
analysed by the amplitude from peak to peak (A) and by the area of the 
late negative components (S) with the use of the non-parametric 
Wilcoxon signed rank test which is not limited by condition of the 
normal distribution of compared data [3].

Research results. It was found that A and S of the EP late 

negative components of the S1HL of cerebral cortex become certainly less 
(p≤0.020) after the LPS injection than before it. Due to additional 
peaks of the EP late components and a more plane form of EP of Cg, 
calculation of S becomes preferred over A. It was found that S of the 
EP late components of Cg of cerebral cortex becomes certainly less 
(p≤0.05), while A Cg becomes certainly changed only at the 1st day 
after the LPS injection. It was found that the immune activation is 
accompanied by changes of pain sensation and electrogenesis in rats 
cerebral cortex which reveals interrelation of these processes. Because 
the astroglia, being the principal link in generating the immune 
response in the brain, also participates in the electrogenesis via 
regulation of some ions concentration, K+, Ca2+, H+, recirculation of 
mediators, it stands to reason that mechanisms of nociceptive EP in S1HL 
and Cg areas of the rats cerebral cortex after the LPS injection, along 
with the central and peripheral mechanisms, are also based on 
astrocytes involvement via synthesis of cascade of immune response 
neuromediators. In addition, the subsequent analysis of integrated 
brain electrical activity would help to discover immune activation and 
allow to solve a wide range of problems in practical medicine.

References
1. 
Vagin 
Yu.E. 
Physiology 
as 
the 
theoretical 
basis 
of 

medicine//Sechenovsky Vestnik. — 2013. — № 4 (14). — P. 18—24. 

2. Kolchin A.V., Ionkina E.G. On acquisition of nociceptive evoked 

potentials in rats cerebral cortex//Proc. 10th International Conference 
«Computer 
Data 
Analysis 
and 
Modeling: 
Theoretical 
and 
Applied 

Stochastics.» Vol.1. Minsk, Publishing Center BSU, 2013. P.72—73.

3. Glantz S.A. Primer of Biostatistics. N. Y., etc.: McGraw—Hill, 

2012, 320 p.

4. Porr B. USBDUX-fast: Product description. URL: http://linux
usb-daq.co.uk/prod2_duxfast (access date: 29.04.2007).

5. Schleef D., Hess F.M., Abbott I. Comedi: Linux control and 

measurement device interface. URL: http://www.comedi.org (access date: 
15.04.2014). 
DOI:10.12737/12359

ДИНАМИКА КАРОТИДНОГО КРОВОТОКА ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ КОГНИТИВНОЙ 

ПРОБЫ ПРИ РЕГУЛЯРНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ

А.В. Кабачкова, А.Н. Захарова, Г.С. Лалаева, Л.В. Капилевич

Национальный исследовательский Томский государственный университет

avkabachkova@gmail.com

Изучались изменения церебрального кровотока в каротидном бассейне 

во время выполнения когнитивной пробы у испытуемых с нормоволемическим 
типом реоэнцефалограммы. Показано, что асимметрия мозгового кровотока в 
пользу левого полушария как реакция на когнитивные
пробы в большей 

степени выражена при регулярных физических нагрузках. Наряду с этим 
регулярные физические нагрузки способствуют повышению тонуса крупных 
сосудов и снижению – мелких. Отсутствие регулярных физических нагрузок 
приводит к противоположным изменениям.

Ключевые 
слова:
церебральный 
кровоток, 
реоэнцефалография, 

когнитивные функции, циклическая нагрузка

Выполнение физических упражнений оказывает положительное влияние 

на 
различные 
когнитивные 
функции 
(селективное 
внимание, 

пространственная, ассоциативная и вербальная память) [2, 3]. Скоростные 
показатели кровотока в магистральных артериях головы меняются в 
зависимости от уровня физической нагрузки [1]. Вероятно, что адаптация 
сосудов головного мозга к нагрузкам различного характера может влиять 
на когнитивную деятельность.

Цель исследования: оценить изменения церебрального кровотока в 

каротидном бассейне во время выполнения когнитивной пробы у испытуемых 
с нормоволемическим типом реоэнцефалограммы.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
В исследовании приняли участие здоровые мужчины в возрасте от 18 

до 
23 
лет 
(N=60). 
Реографическое 
исследование 
головного 
мозга 

осуществлялось с помощью аппаратно-программного комплекса «Валента» 
(ООО «Компания Нео», Россия) во фронто-мастоидальном отведении в 
состоянии относительного покоя и во время успешного выполнения 
когнитивной пробы. При выполнении когнитивной пробы была использована 
батарея тестов, позволяющих оценить объем и распределение внимания. 
Статистическая обработка данных была проведена с помощью программы 
STATISTICA 8.0 и
включала расчет описательных выборочных параметров, 

проверку на нормальность распределения данных (Shapiro-Wilks test) и 
сравнительный анализ зависимых (Wilcoxon matched pairs test) и 
независимых выборок (Mann-Whitney test). За статистически значимое 
различие принимали p≤0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Все испытуемые имели нормоволемический тип реоэнцефалограмм без 

существенной асимметрии кровенаполнения в состоянии относительного