Особливості плавальної поведінки щурів із хронічним епілептичним синдромом на тлі транскраніального застосування низькоінтенсивного пульсуючого ультразвуку

Abstract

Метою роботи є дослідження транскраніального впливу LIPUS на показники активного та пасивного плавання щурів із пентиленететразол (ПТЗ)-індукованим кіндлінгом. Дослідження виконали на 42 статевозрілих щурах лінії Вістар. Хронічний епілептичний синдром відтворювали методом ПТЗ-індукованого кіндлінгу (35,0 мг/кг, в/очер, протягом 21 доби). Тварин розподілили на групи: інтактні, кіндлінгові з хибним впливом та кіндлінгові з транскраніальним застосуванням LIPUS (1 та 5 сеансів). Параметри LIPUS: частота 1,5 МГц, інтенсивність 30 мВт/см², тривалість сеансу 20 хв. Плавальний тест проводили із визначенням активно- та пасивно-адаптивних плавальних елементів. Статистичну обробку проводили із застосуванням метода Kruskal Wallis та post-hoc Dunn - тесту. 42,9% - 57,1% щурів із ПТЗ-індукованим кіндлінгом демонстрували менше трьох пасивно-адаптивних форм плавання, що було менше, ніж в контролі з хибними впливами LIPUS (P<0,02). Здатність до покидання басейну була нижчою порівняно з контролем - 57,1% щурів виходили з басейну лише після контакту із мотузкою чотирма кінцівками (P<0,05). На тлі п’яти сеансів LIPUS кіндлінгові щури демонстрували від чотирьох до п’яти форм плавання, що перевищувало показники в контролі (P<0, 01). Половина всіх експериментальних тварин здійснювала вихід з басейну при візуальному контакті або контакті кінчиком морди з мотузкою LIPUS (P<0,05). Вплив LIPUS забезпечує відновлення плавальної поведінки щурів із хронічним епілептичним синдромом, а саме - збільшує число рухових програм за показником варіабельності плавання, а також здатність щурів до перемикання на активно-адаптивну поведінку уникнення з басейну.

The purpose of the study is to investigate the transcranial effects of LIPUS on the indices of active and passive swimming behavior in rats using the pentylenetetrazol (PTZ)-induced kindling model. The study was conducted on 42 adult male Wistar rats. Chronic epileptic syndrome was induced via the PTZ-kindling method (35.0 mg/kg, intraperitoneally, over 21 days). The animals were divided into intact, kindling with sham stimulation, and kindling with transcranial LIPUS application (1 and 5 sessions) groups. LIPUS parameters were: frequency 1.5 MHz, intensity 30 mW/cm², and a session duration of 20 minutes. A forced swimming test was performed to assess active and passive-adaptive swimming elements and the variability of motor programs. Statistical analysis was carried out using the Kruskal-Wallis test followed by Dunn’s post-hoc test. The data revealed that 42.9% to 57.1% of rats with PTZinduced kindling demonstrated fewer than three passive-adaptive forms of swimming, which was significantly less than in the sham-exposed control group (P<0.02). The ability to escape the pool was markedly reduced; 57.1% of the kindled rats exited the pool only after all four limbs made contact with the escape rope (P<0.05). Following a course of five LIPUS sessions, kindled rats demonstrated between four and five different swimming forms, significantly exceeding the parameters of the control group (P<0.01). Furthermore, half of all experimental animals in the treated group successfully escaped the pool either upon visual contact or simple snout contact with the rope (P<0.05). Transcranial application of LIPUS effectively restores the swimming behavior of rats with chronic epileptic syndrome. Specifically, it increases the number of programmed motor sequences–as indicated by the swimming variability index–and restores the animals' ability to switch to active-adaptive escape behavior.