Improvement of interhemispheric interaction by polyprenol and nootropic agents in a visual evoked potential model in rabbits

Abstract

BACKGROUND: Interhemispheric interaction is a complex mechanism that integrates the left and right hemispheres into a cohesive system, enabling compensation for functional impairments in one hemisphere. Studies of visual evoked brain potentials (VEPs) provide objective data on the state of visual analyzers under various brain conditions.

AIM: To investigate interhemispheric interactions in male rabbits using light flash-evoked visual potentials and to compare the effects of polyprenol (administered at doses of 2 and 10 mg/kg) with the nootropic agents piracetam and aminophenylbutyric acid.

MATERIALS AND METHODS: The study included 25 male Chinchilla rabbits implanted with epidural silver chloride electrodes above the visual cortex. Visual evoked potentials in response to light flashes presented from different directions were recorded. Changes in the latency and amplitude of primary response components — negative oscillations at 75 ms (N75) and positive oscillations at 100 ms (P100) — were evaluated under the influence of polyprenol at doses of 2 and 10 mg/kg and compared with piracetam and aminophenylbutyric acid, which were administered intraperitoneally.

RESULTS: Polyprenol, like the comparator drugs, improved brain information processing during light stimulation of both eyes by either reducing latency or increasing amplitude. A comparison of VEP responses recorded from the hemisphere opposite to the light stimulus revealed greater reactions in the right hemisphere during left eye stimulation than vice versa.

CONCLUSIONS: Polyprenol at a dose of 2 mg/kg reduces response latency in VEPs during bilateral light stimulation, while a dose of 10 mg/kg increases amplitude. The interhemispheric interaction observed in rabbits is comparable to aminophenylbutyric acid and surpasses that of piracetam when polyprenol is administered at 2 mg/kg.

Keywords

interhemispheric interaction / rabbits / visual evoked potentials / latency / amplitude / piracetam / aminophenylbutyric acid

References

[1] Komantsev VN, Skripchenko NV, Voitenkov VB, et al. Evoked potentials in neuroinfections in children. Journal Infectology. 2013;5(2):55–62. EDN: RGZNNZ doi: 10.22625/2072-6732-2013-5-2-55-62

[2] Команцев В.Н., Скрипченко Н.В., Войтенков В.Б., и др. Вызванные потенциалы головного мозга при нейроинфекциях у детей // Журнал инфектологии. 2013. Т. 5, № 2. С. 55–62. EDN: RGZNNZ doi: 10.22625/2072-6732-2013-5-2-55-62

[3] Gnezditsky VV. Evoked brain potentials in clinical practice. Taganrog: TRTU Publishing House; 1997. 252 p. (In Russ.)

[4] Гнездицкий В.В. Вызванные потенциалы мозга в клинической практике. Таганрог: Издательство ТРТУ, 1997. 252 с.

[5] Gnezditsky VV, Korepina OS. Atlas on evoked brain potentials. Moscow: Neurosoft; 2011. 532 p. (In Russ.)

[6] Гнездицкий В.В., Корепина О.С. Атлас по вызванным потенциалам мозга. Москва: Нейрософт, 2011. 532 с.

[7] Borodkina LE, Molodavkin GM, Tyurenkov IN. Effect of phenibut on the interhemispheric transmission in rat brain. Experimental and Clinical Pharmacology. 2009;72(1):57–59. EDN: TNKDLN

[8] Бородкина Л.Е., Молодавкин Г.М., Тюренков И.Н. Влияние фенибута на межполушарное взаимодействие мозга крыс // Экспериментальная и клиническая Фармакология. 2009. Т. 72, № 1. С. 57–59. EDN: TNKDLN

[9] Lesiovskaya EE, Marchenko NV, Pivovarova AS. Comparative characterization of drugs that stimulate the CNS. Nootropic drugs. FARMindex. Praktik. 2003;(4).

[10] Лесиовская Е.Е., Марченко Н.В., Пивоварова А.С. Сравнительная характеристика лекарственных средств, стимулирующих ЦНС. Ноотропные препараты // ФАРМиндекс. Практик. 2003. № 4.

[11] Antipina AA, Popov VS, Balabanyan VY. Polyprenols as an original class of natural compounds having a wide spectrum of pharmacological activity. Pharmacy. 2021;70(5):15–21. EDN: BVBEGW doi: 10.29296/25419218-2021-05-02

[12] Антипина А.А., Попов В.С., Балабаньян В.Ю. Полипренолы как оригинальный класс природных соединений, обладающих широким спектром фармакологической активности // Фармация. 2021. Т. 70, № 5. С. 15–21. EDN: BVBEGW doi: 10.29296/25419218-2021-05-02

[13] Tsoi EI. Effectiveness of the use of polyprenols in acute coronary syndrome. [dissertation abstract]. Tomsk; 2021. 30 p. (In Russ.)

[14] Цой Е.И. эффективность применения полипренолов при остром коронарном синдроме. Автореф. дис. … канд. мед. наук. Томск, 2021. 30 с.

[15] Tsoi EI, Vyshlov EV, Trusov VB. The using of polyprenol-containing drug in patients with acute coronary syndrome. Siberian Medical Journal. 2018;33(2):21–25. EDN: XTXQBF doi: 10.29001/2073-8552-2018-33-2-21-25

[16] Цой Е.И., Вышлов Е.В., Трусов В.Б. Применение полипренолсодержащего препарата у пациентов с острым коронарным синдромом // Сибирский медицинский журнал. 2018. Т. 33, № 2. С. 21–25. EDN: XTXQBF doi: 10.29001/2073-8552-2018-33-2-21-25

[17] Shabanov PD, Sultanov VS, Roshchin VI, et al. Toxic subacute hepatosis with encephalopathy in rats: evaluation of the protective effects of ropren. Reviews of Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2010;8(1):78. (In Russ.) EDN: NCKOQJ

[18] Шабанов П.Д., Султанов В.С., Рощин В.И., и др. Токсический подострый гепатоз с энцефалопатией у крыс: оценка защитных эффектов ропрена // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2010. Т. 8, № 1. С. 78. EDN: NCKOQJ

[19] Shabanov PD, Sultanov VS, Lebedev VA. Effects of polyprenol drug ropren in toxic liver and brain injury in rats: study of the functional state of the liver, behavior and metabolism of monoamines in the brain. Reviews of Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2010;8(3):7–30. (In Russ.) EDN: NCJSJD

[20] Шабанов П.Д., Султанов В.С., Лебедев В.А. Эффекты полипренольного препарата ропрен при токсическом поражении печени и головного мозга у крыс: изучение функционального состояния печени, поведения и метаболизма моноаминов в мозге // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2010. Т. 8, № 3. С. 7–30. EDN: NCJSJD

[21] Shabanov PD, Sultanov VS, Lebedev VA, Lebedev AA. Effect of the polyprenol drug ropren on dopamine-dependent behaviors in rats. Reviews of Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2010;8(4):15–33. (In Russ.) EDN: NUEIEP

[22] Шабанов П.Д., Султанов В.С., Лебедев В.А., Лебедев А.А. Влияние полипренольного препарата ропрена на дофамин-зависимые формы поведения крыс // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2010. Т. 8, № 4. С. 15–33. EDN: NUEIEP

[23] Rzaeva NM, Dmitrienko AI. Visual cortex and its participation in retinal function regulation. Russian Annals of Ophthalmology. 201;129(1):4–9. EDN: PXZQWN

[24] Рзаева Н.М., Дмитриенко А.И. Зрительная кора и ее участие в регуляции функции сетчатки // Вестник офтальмологии. 2013. Т. 129, № 1. С. 4–9. EDN: PXZQWN

[25] Aleksandrov SG. Functional asymmetry and interhemispheric interactions of the brain. Irkutsk: IGMU; 2014. 62 p. EDN: IBNGWO

[26] Александров С.Г. Функциональная асимметрия и межполушарные взаимодействия головного мозга. Иркутск: ИГМУ, 2014. 62 с. EDN: IBNGWO

Funding

Министерство науки и высшего образования Российской ФедерацииMinistry of Science and Higher Education of the Russian Federation

RIGHTS & PERMISSIONS

Eco-Vector