Retina photosensitivity indexes as an objective indicator of expression of psychostimulating effect

Abstract

BACKGROUND: The variety of neurotransmitter systems providing photoreceptor capabilities of the retina is a prerequisite for studying the retinotropic properties of some psychotropic drugs, taking into account their ability to interfere with the work of synapses.

MATERIALS AND METHODS: Given this circumstance, a set of studies was carried out with the participation of volunteers to assess the effect of psychotropic substances with a stimulating (caffeine, piracetam, Bilobil®) type of action on the functional state of the retina, recorded by the campimetric method. In the course of the research, the photosensitivity of the retina, its ability to distinguish colors and the speed of the visual-motor reaction were assessed. Such an approach can not only demonstrate the interest of retinal cellular elements in the action of substances, but also broaden the question of the participation of the visual system in the psychopharmacological effect.

RESULTS: The function of the retina was studied both in healthy volunteers and in individuals with organic lesions of the central nervous system, which were often accompanied by emotional disorders, which were identified using special questionnaire tests. It was found that these pathological conditions are accompanied by a limitation of the photosensitivity of the retina of varying severity. These facts can be interpreted in different ways. On the one hand, violations of visual functions can lead to psychoemotional disorders and be a pathogenetic link in their development, and on the other hand, primary disorders of retinal light and color sensitivity can provoke the development of psychopathology. However, regardless of the pharmacological characteristics of the studied drugs that stimulate mental activity, the relationship of their effect with changes in visual function seems obvious, which makes it possible to raise the question of the advisability of taking into account the light and color sensitivity of the retina for a comprehensive assessment of both the mental state and the pharmacodynamics of the drugs, stimulating mental activity.

CONCLUSION: Thus, it is legitimate to conclude that taking into account the light and color sensitivity of the retina can be one of the quantitative criteria for the severity and effectiveness of psychopharmacotherapy.

Keywords

caffeine / piracetam / Bilobil® / campimetry / retina

References

[1] Aleksandrovskii YuA. Pogranichnye psikhicheskie rasstroistva. Rukovodstvo dlya vrachei. Moscow; 2002. 400 p. (In Russ.)

[2] Александровский Ю.А. Пограничные психические расстройства. Руководство для врачей. М., 2002. 400 с.

[3] Arushanyan EB. Psikhofarmakologiya. V 2-kh tt. Vol. 2. Stavropol: Izd-vo StGMU; 2008. 559 p. (In Russ.)

[4] Арушанян Э.Б. Психофармакология. В 2-х т. Т. 2. Ставрополь: Изд-во СтГМУ, 2008. 559 с.

[5] Arushanyan EB, Beier EhV. Melatonin: biologiya, farmakologiya, klinika. Stavropol: Izd-vo StGMU; 2015. 396 p. (In Russ.)

[6] Арушанян Э.Б., Бейер Э.В. Мелатонин: биология, фармакология, клиника. Ставрополь: Изд-во СтГМУ, 2015. 396 с.

[7] Arushanian EB, Ovanesov KB. The possible contribution of the visual apparatus to the psychopharmacological effect. Experimental and clinical pharmacology. 1997;60(4):76–82. (In Russ.)

[8] Арушанян Э.Б., Ованесов К.Б. Возможное участие зрительного аппарата в психофармакологическом эффекте//Экспериментальная и клиническая фармакология. 1997. Т. 60, № 4. С. 76–82.

[9] Arushanian EB, Ovanesov KB. Vliyanie kofeina na svetochuvstvitel’nost’ setchatki glaza zdorovogo cheloveka. Human Physiology. 1999;25(5):124–127. (In Russ.)

[10] Арушанян Э.Б., Ованесов К.Б. Влияние кофеина на светочувствительность сетчатки глаза здорового человека//Физиология человека. 1999. Т. 25, № 5. С. 124–127.

[11] Arushanian EB, Ovanesov KB. Melatonin lowers the light sensitivity threshold of the human eye retina. Experimental and clinical pharmacology. 1999;62(2):58–60. (In Russ.)

[12] Арушанян Э.Б., Ованесов К.Б. Мелатонин снижает порог светочувствительности сетчатки глаза человека//Экспериментальная и клиническая фармакология. 1999. Т. 62, № 2. С. 58–60.

[13] Arushanian EB, Ovanesov KB, Ovanesova IM. Comparative action of melatonin and bilobil on light perception and some psychophysiological indices in patients with cerebral trauma anamnesis. Experimental and clinical pharmacology. 2007;70(2):20–23. (In Russ.)

[14] Арушанян Э.Б., Ованесов К.Б., Ованесова И.М. Сравнительное влияние мелатонина и билобила на световосприятие и психофизиологические показатели у лиц, перенесших в анамнезе черепно-мозговую травму//Экспериментальная и клиническая фармакология. 2007. Т. 70, № 2. С. 20–23.

[15] Belen’kii ML. Ehlementy kolichestvennoi otsenki farmakologicheskogo ehffekta. Leningrad: Meditsina; 1963. 152 p. (In Russ.)

[16] Беленький М.Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта. Л.: Медицина, 1963. 152 с.

[17] Byzov AL. Fiziologiya setchatki: neiromediatory i ehlektrogenez. Klinicheskaya fiziologiya zreniya. Moscow: Rusomed; 1993. P. 12–26. (In Russ.)

[18] Бызов А.Л. Физиология сетчатки: нейромедиаторы и электрогенез. Клиническая физиология зрения. М.: Русомед, 1993. 12–26 с.

[19] Vein AM. Narusheniya sna i bodrstvovaniya. Moscow: Meditsina, 1974. 383 p. (In Russ.)

[20] Вейн А.М. Нарушения сна и бодрствования. М.: Медицина, 1974. 383 с.

[21] Gol’dovskaya IL. Psikhotropnaya terapiya i organ zreniya. Moscow: Meditsina; 1987. 128 p. (In Russ.)

[22] Гольдовская И.Л. Психотропная терапия и орган зрения. М.: Медицина, 1987. 128 с.

[23] Lakin GF. Biometriya. Moscow: Vysshaya shkola; 1990. 350 p. (In Russ.)

[24] Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1990, 350 с.

[25] Zakharov VV. Primenenie tanakana pri narusheniyakh pamyati i vnimaniya u pozhilykh. Therapeutic archive. 2002;74(12):95–100. (In Russ.)

[26] Захаров В.В. Применение танакана при нарушениях памяти и внимания у пожилых//Терапевтический архив. 2002. Т. 74, № 12. С. 95–100.

[27] Neznamov GG, Teleshova ES, Sinyukov SA, et al. The effect of tanakan on the psychophysiological state of patients with asthenic disorders. Experimental and clinical pharmacology. 2002;65(1): 19–23. (In Russ.)

[28] Незнамов Г.Г., Телешова Е.С., Синяков С.А., и др. Влияние танакана на психофизиологическое состояние больных с астеническими расстройствами//Экспериментальная и клиническая фармакология. 2002. Т. 66, № 1. С. 19–23.

[29] Ovanesov KB. The effect of caffeine on the color perception function of the retina in volunteers. Experimental and clinical pharmacology. 1998;61(6):17–19. (In Russ.)

[30] Ованесов К.Б. Влияние кофеина на цветоразличительную функцию сетчатки добровольцев//Экспериментальная и клиническая фармакология. 1998. Т. 61, № 6. С. 17–19.

[31] Ovanesov KB. Sutochnye kolebaniya svetochuvstvitel’nosti glaza cheloveka i vliyanie na nikh kofeina. Materialy s’’ezda Vserossiiskogo fiziologicheskogo obshchestva im. I.P. Pavlova. Rostov-on-Don; 1998. P. 7–8. (In Russ.)

[32] Ованесов К.Б. Суточные колебания светочувствительности глаза человека и влияние на них кофеина//Материалы съезда Всероссийского физиологического общества им. И.П. Павлова. Ростов-на-Дону, 1998. 7–8 с.

[33] Ovanesov KB, Ivanov AV, Shikina IB, Shchurovskaya IYu. The effect of piracetam on the sensitivity of retina and the time of visual-motor reaction of patients with cerebrocraneal traumas. Experimental and clinical pharmacology. 2002;65(6):64–66. (In Russ.)

[34] Ованесов К.Б., Иванов А.В., Шикина И.Б., Щуровская И.Ю. Влияние пирацетама на светочувствительность сетчатки глаза и время зрительно-моторной реакции у лиц, перенесших черепно-мозговую травму//Экспериментальная и клиническая фармакология. 2002. Т. 65, № 6. С. 64–66.

[35] Ovanesov KB, Shabanov PD. Assessment of retinal photosensitivity as an objective indicator of expression psychodense effect. Reviews on clinical pharmacology and drug therapy. 2021;19(2):211–220. (In Russ.) DOI: 10.17816/RCF192211-220

[36] Ованесов К.Б., Шабанов П.Д. Оценка ретинальной фоточувствительности как объективный показатель выраженности психодепримирующего эффекта//Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2021. Т. 19, № 2. С. 211–220. DOI: 10.17816/RCF192211-220

[37] Ovanesov KB, Shikina IB, Arushanyan EB, Shchurovskaya IYu. The effect of piracetam on the color-discrimination function of retina in patients with consequences of craniocerebral traumas. Experimental and clinical pharmacology. 2003;66(4):6–8. (In Russ.)

[38] Ованесов К.Б., Шикина И.Б., Арушанян Э.Б., Щуровская И.Ю. Влияние пирацетама на цветоразличительную функцию сетчатки глаза у лиц, перенесших черепно-мозговую травму//Экспериментальная и клиническая фармакология. 2003. Т. 66, № 4. С. 6–8.

[39] Raigorodskii DYa, editor. Prakticheskaya psikhodiagnostika (metodiki i testy). Samara: ID Bakhrakh-M; 2001. P. 1–670. (In Russ.)

[40] Практическая психодиагностика (методики и тесты). Под ред. Д.Я. Райгородского. Самара: ИД Бахрах-М, 2001. 670 с.

[41] Rogov EM. Nastol’naya kniga prakticheskogo psikhologa v obrazovanii. Moscow: Yurait-Izdat; 2012. 919 p. (In Russ.)

[42] Рогов Е.М. Настольная книга практического психолога в образовании. М.: Юрайт-Издат, 2012. 919 с.

[43] Stal SM. Osnovy psikhofarmakologii. Moscow: GEOTAR-Media; 2020. 656 p. (In Russ.)

[44] Стал С.М. Основы психофармакологии. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2020. 656 с.

[45] Kh’yubel D. Glaz, mozg, zrenie. Moscow: Mir; 1990. 239 p. (In Russ.)

[46] Хьюбел Д. Глаз, мозг, зрение. М.: Мир, 1990. 239 с.

[47] Shabanov PD. Psikhofarmakologiya. Saint Petersburg: Ehlbi-SPb; 2008. 416 p. (In Russ.)

[48] Шабанов П.Д. Психофармакология. СПб.: Элби-СПб, 2008. 416 с.

[49] Shamshinova AM, Nesteryuk LI, Endrikhovskii SN, et al. Tsvetovaya kampimetriya v diagnostike zabolevanii setchatki i zritel’nogo nerva. The Russian annals of ophthalmology. 1995;111(2):24–28. (In Russ.)

[50] Шамшинова А.М., Нестерюк Л.И., Ендриховский С.Н., и др. Цветовая кампиметрия в диагностике заболеваний сетчатки и зрительного нерва//Вестник офтальмологии. 1995. Т. 111, № 2. С. 24–28.

[51] Burns NR, Bryan J, Nettelbeck T. Ginkgo biloba: no robust effect on cognitive abilities or mood in healthy young or older adults. Hum Psychopharmacol. 2006;21(1):27–37. DOI: 10.1002/hup.739

[52] Burns N.R., Bryan J., Nettelbeck T. Ginkgo biloba: no robust effect on cognitive abilities or mood in healthy young or older adults//Hum Psychopharmacol. 2006. Vol. 21. No. 1. P. 27–37. DOI: 10.1002/hup.739

[53] Clostre F. Ginkgo biloba extract (EGb 761). State of knowledge in the dawn of the year 2000. Ann Pharm Fr. 1999;57(1):1S8–88.

[54] Clostre F. Ginkgo biloba extract (EGb 761). State of knowledge in the dawn of the year 2000//Ann Pharm Fr. 1999. Vol. 57. No. 1. P. 1S8–88.

[55] Page JW, Findley J, Crognale MA. Electrophysiological Analysis of the Effects of Ginkgo Biloba on Visual Processing in Older Healthy Adults. J Gerontol Biol Sci. 2005;60(10):1246–1251. DOI: 10.1093/gerona/60.10.1246

[56] Page J.W., Findley J., Crognale M.A. Electrophysiological Analysis of the Effects of Ginkgo Biloba on Visual Processing in Older Healthy Adults//J Gerontol Biol Sci. 2005. Vol. 60. No. 10. P. 1246–1251. DOI: 10.1093/gerona/60.10.1246

[57] Stackman RW, Eckenstein F, Frei B, et al. Prevention of age-related spatial memory deficits in a transgenic mouse model of Alzheimer’s disease by chronic Ginkgo biloba treatment. Exp Neurol. 2003;184(1):510–520. DOI: 10.1016/s0014-4886(03)00399-6

[58] Stackman R.W., Eckenstein F., Frei B., et al. Prevention of age-related spatial memory deficits in a transgenic mouse model of Alzheimer’s disease by chronic Ginkgo biloba treatment//Exp Neurol. 2003. Vol. 184. No. 1. P. 510–520. DOI: 10.1016/s0014-4886(03)00399-6

[59] Zigmond AS, Snaith RP. The Hospital Anxiety and Depression scale. Acta Psychiatr Scand. 1983;67(6):361–370. DOI: 10.1111/j.1600-0447.1983.tb09716.x

[60] Zigmond A.S., Snaith R.P. The Hospital Anxiety and Depression scale//Acta Psychiatr Scand. 1983. Vol. 67. No. 6. P. 361–370. DOI: 10.1111/j.1600-0447.1983.tb09716.x

RIGHTS & PERMISSIONS

Ovanesov K.B., Shabanov P.D.