Вплив кофеїну на альфа-активність кори головного мозку щурів у різних моделях депресії

Автор(и)

  • Валерія Вікторівна Мізін Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара, Україна https://orcid.org/0000-0002-0786-6099
  • Олена Вікторівна Севериновська Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара, Україна https://orcid.org/0000-0002-0002-1237

DOI:

https://doi.org/10.15587/2519-8025.2025.325272

Ключові слова:

щури, хронічний непередбачуваний стрес, контагенозна депресія, спектральна щільність потужності, психостимулятори

Анотація

Мета дослідження: визначення змін спектральної щільності потужності альфаподібного˗ритму кори головного мозку в моделях контагенозної депресії та хронічного непередбачуваного стресу, а також вивчення впливу кофеїну на ці показники.

Матеріали та методи. Дослідження проводили на білих статево-зрілих щурах самцях вагою 230–300 грамів. Сформовано шість груп за типом депресії та вживанням кофеїну. Використовували електроенцефалографічний метод, проводили аналіз спектральної щільності потужності в альфа-діапазоні для оцінки депресивноподібного стану і впливу кофеїну. Оцінку спектральної потужності альфа-активность (8–12 Гц) проводили в кортикальних зонах у щурів самців: Fp1, Fp2, F3, F4, Р3, Р4, О1, О2.

Результати. Оцінка спектральної щільності потужності активності у діапазоні 8–12 Гц у точках відведення Fp1 та Fp2 показала статистично значущу взаємодію між типом депресії та впливом кофеїну. У ділянці Fp2 ефект депресії був більш помітний. При обох видах депресії спостерігалося значне підвищення спектральної щільності потужності в діапазоні 8–12 Гц у зонах F3 та F4. Введення кофеїну зменшувало ці показники, але не зменшувало ефекти депресії повністю. У точках P3 і P4 депресія не має значного впливу на спектральну щільність потужності, тоді як кофеїн зменшує потужність альфа-діапазону в обох півкулях. У потиличних зонах (точки О1 та О2) кофеїн знижав спектральну щільність потужності у всіх групах. Натомість у тварин із депресивними станами ефект кофеїну був лише частковим.

Висновки. Депресія різного генезу впливає на різні частини мозку по-різному. Спектральна щільність потужності в альфа діапазоні збільшується у фронтальних і потиличних областях і знижується у префронтальній корі. Кофеїн значно зменшує спектральну щільність потужності у потиличній, фронтальній і тім’яній областях

Біографії авторів

Валерія Вікторівна Мізін, Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара

Аспірант

Кафедри біохімії та фізіології

Олена Вікторівна Севериновська, Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара

Доктор біологічних наук, професор

Кафедра біохімії та фізіології

Посилання

  1. Depression.(2023). WHO Reports.
  2. Klimesch, W. (2012). Alpha-band oscillations, attention, and controlled access to stored information. Trends in Cognitive Sciences, 16 (12), 606–617. https://doi.org/10.1016/j.tics.2012.10.007
  3. Davidson, R. J., Pizzagalli, D., Nitschke, J. B., Putnam, K. (2002). Depression: Perspectives from Affective Neuroscience. Annual Review of Psychology, 53 (1), 545–574. https://doi.org/10.1146/annurev.psych.53.100901.135148
  4. Fingelkurts, A. A., Fingelkurts, A. A., Rytsälä, H., Suominen, K., Isometsä, E., Kähkönen, S. (2006). Composition of brain oscillations in ongoing EEG during major depression disorder. Neuroscience Research, 56 (2), 133–144. https://doi.org/10.1016/j.neures.2006.06.006
  5. Lechner, S., Northoff, G. (2024). Abnormal resting-state EEG phase dynamics distinguishes major depressive disorder and bipolar disorder. Journal of Affective Disorders, 359, 269–276. https://doi.org/10.1016/j.jad.2024.05.095
  6. Jaworska, N., Blier, P., Fusee, W., Knott, V. (2012). Alpha power, alpha asymmetry and anterior cingulate cortex activity in depressed males and females. Journal of Psychiatric Research, 46 (11), 1483–1491. https://doi.org/10.1016/j.jpsychires.2012.08.003
  7. van der Vinne, N., Vollebregt, M. A., van Putten, M. J. A. M., Arns, M. (2017). Frontal alpha asymmetry as a diagnostic marker in depression: Fact or fiction? A meta-analysis. NeuroImage: Clinical, 16, 79–87. https://doi.org/10.1016/j.nicl.2017.07.006
  8. Nehlig, A. (2010). Is Caffeine a Cognitive Enhancer? Journal of Alzheimer’s Disease, 20 (s1), S85–S94. https://doi.org/10.3233/jad-2010-091315
  9. Nehlig, A., Armspach, J.-P., Namer, I. J. (2010). SPECT assessment of brain activation induced by caffeine: no effect on areas involved in dependence. Dialogues in Clinical Neuroscience, 12 (2), 255–263. https://doi.org/10.31887/dcns.2010.12.2/anehlig
  10. Voiculescu, M., Segarceanu, A., Negutu, M., Ghita, I., Fulga, I., Coman, O. A. (2015). The effect of caffeine on cerebral asymmetry in rats. Journal of Medicine and Life, 8 (4), 476–482.
  11. Quiquempoix, M., Drogou, C., Erblang, M., Van Beers, P., Guillard, M., Tardo-Dino, P.-E. et al. (2023). Relationship between Habitual Caffeine Consumption, Attentional Performance, and Individual Alpha Frequency during Total Sleep Deprivation. International Journal of Environmental Research and Public Health, 20 (6), 4971. https://doi.org/10.3390/ijerph20064971
  12. Monteiro, S., Roque, S., de Sá-Calçada, D., Sousa, N., Correia-Neves, M., Cerqueira, J. J. (2015). An Efficient Chronic Unpredictable Stress Protocol to Induce Stress-Related Responses in C57BL/6 Mice. Frontiers in Psychiatry, 6. https://doi.org/10.3389/fpsyt.2015.00006
  13. Zeldetz, V., Natanel, D., Boyko, M., Zlotnik, A., Shiyntum, H. N., Grinshpun, J. et al. (2018). A New Method for Inducing a Depression-Like Behavior in Rats. Journal of Visualized Experiments, 132. https://doi.org/10.3791/57137
  14. Zhao, P., Wang, X., Wang, Q., Yan, R., Chattun, M. R., Yao, Z., Lu, Q. (2023). Altered fractional amplitude of low-frequency fluctuations in the superior temporal gyrus: a resting-state fMRI study in anxious depression. BMC Psychiatry, 23 (1). https://doi.org/10.1186/s12888-023-05364-w
  15. Harro, J. (2018). Animal models of depression: pros and cons. Cell and Tissue Research, 37 7(1), 5–20. https://doi.org/10.1007/s00441-018-2973-0
  16. Ferre, S., Ciruela, F., Borycz, J., Solinas, M., Quarta, D., Antoniou, K. et al. (2008). Adenosine A1-A2A receptor heteromers: New targets for caffeine in the brain. Frontiers in Bioscience, 13, 2391–2399. https://doi.org/10.2741/2852
  17. Rantamäki, T., & Yalcin, I. (2019). Depression and antidepressant action – from molecules to networks. Cell and Tissue Research, 377 (1), 1–4. https://doi.org/10.1007/s00441-019-03042-6
  18. Ajjimaporn, A., Noppongsakit, P., Ramyarangsi, P., Siripornpanich, V., Chaunchaiyakul, R. (2022). A low- dose of caffeine suppresses EEG alpha power and improves working memory in healthy University males. Physiology & Behavior, 256, 113955. https://doi.org/10.1016/j.physbeh.2022.113955
  19. Anas Sohail, A., Ortiz, F., Varghese, T., Fabara, S. P., Batth, A. S., Sandesara, D. P. et al. (2021). The Cognitive-Enhancing Outcomes of Caffeine and L-theanine: A Systematic Review. Cureus, 13 (12), e20828. https://doi.org/10.7759/cureus.20828
Вплив кофеїну на альфа-активність кори головного мозку щурів у різних моделях депресії

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-04-10

Як цитувати

Мізін, В. В., & Севериновська, О. В. (2025). Вплив кофеїну на альфа-активність кори головного мозку щурів у різних моделях депресії. ScienceRise: Biological Science, (1 (42), 4–11. https://doi.org/10.15587/2519-8025.2025.325272

Номер

№ 1 (42) (2025)

Розділ

Біологічні науки

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Valeriia Mizin, Олена Вікторівна Севериновська

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу. 

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY, 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.