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Comparison of the effects of arecoline and muscarine on the central nervous system

1962; Pergamon Press; Volume: 1; Issue: 4 Linguagem: Inglês

10.1016/0028-3908(62)90071-0

1878-1713

Jean-Louis Riehl, Joy Paul-David, Klaus Unna,

Biochemical Analysis and Sensing Techniques

Muscarine and arecoline evoke an activating response of the EEG ofence´phale isole´ preparations of cats. Dose response curves were obtained by integration of the parameters of the electroencephalogram (EEG), frequency (F) and voltage (V), with respect to time. The threshold doses of muscarine (0·01 μg/kg, i.v.) and arecoline (1 μg/kg, i.v.) also evoked peripheral parasympathetic effects. Atropine methylnitrate in a dose of 0·2 mg/kg increased the threshold dose of muscarine for evoking the activating response by one hundred times. In doses of 2 mg/kg, it abolished the response to muscaline completely. Atropine methylnitrate elevated only moderately the threshold for the arecoline-induced activation response. Furthermore, arecoline in doses of 1 mg/kg still evoked an activating response in preparations pretreated with atropine methylnitrate (4 mg/kg) or atropine (2 mg/kg) whereas muscarine in the largest dose (0·1 mg/kg), failed to do so. The findings are interpreted as evidence that the EEG activating response may be evoked by stimulating “muscarine” synapses and, after blockade of these synapss by belladonna alkaloids, also by stimulating “nicotine” synapses in the central nervous system. La Muscarine et l'Are´coline peuvent de´clencher une re´action d'activation EEG chez des chats avec ence´phale isole´. L'inte´gration de deux des parame´tres EEG—la frq´uence (F) et le voltage (V) en fonction du temps—a permis d'e´tablir des rapports graphiques entre les doses et les re´ponses. Les doses de seuil de la Muscarine (0.01 μg/kg) et de l'Are´coline (1 μg/kg) injecte´es par voie intraveineuse provoquent des effets parasympathiques pe´riphe´raux. Une dose de 0,2 mg/kg de me´thylnitrate d'atropine augmente la dose de seuil de la re´action d'activation pour la Muscarine par un facteur de 100. Une dose de 2 mg/kg bloque comple`tement la re´ponsea`la Muscarine. Le me´thylnitrate d'atropine n'e´le`ve le seuil de la re´action d'activation a l'Are´coline que de fac¸on mode´re´e. D'autre part l'Are´coline en doses de 1 mgm/kg continue de de´clencher une re´action d'activation EEG chez des animaux ayant rec¸us 4 mg/kg de me´thylnitrate d'atropine, ou 2 mg/kg d'atropine. En ce qui concerne la Muscarine, la plus forte dose employe´e (0,1 mg/kg) n'exerce aucun effet apre`s le barrage des alkaloides. Ces resultats sugge`rent que la re´action d'activation EEG peuteˆtre obtenue par la stimulation de synapses “muscariniques” dans le syste`me nerveux central. Apre`s le blocage de ces synapses par les alkaloi¨des, les synapses “nicotiniques” entrent en jeu. Muscarin und Arecolin berwirken in “ence´phale isole´”-Pra¨paraten von Katzen eine Weckreaktion (Aktivierung) im EEG. Dosis-Antwort-Kurven wurden gewonnen durch Integration der EEG-Parameter Frequenz (F) und Spannung (V)u¨ber die Zeit. Die Schwellendosen von Muscarin (0,01 ug/kg i.v.)und Arecolin (1 ug/kg) i.v.) lo¨sten zugleich periphere parasympathische Effekte aus. Atropin-Methylnitrat in einer Dosis von 0,2 mg/kg vergro¨sserte die zur Weckreaktion fu¨hrende Schwellendosis von Muscarin hunderftach. In dosen von 2 mg/kg hob es den Effect von Muscarin auf das EEG vo¨llig auf. Die Schwelle fu¨r die durch Arecolin bewirkle Weckreaktion wurde durch Atropin-Methylnitrat nur ma¨ssig erhoht. Selbst nach Vorbehandlung der Pra¨parate mit 4 mg/kg Atropin-Methylnitrat oder mit 2 mg/kg Atropin fu¨hrte Arecolin in Dosen von 1 mg/kg noch zur Weckreaktion, wogegen Muscarin in gro¨sster Dosis (0,1 mg/kg) erfolglos blieb. Aus den Befunden wird geschlossen, dass die EEG-Weckreaktion auslo¨sbar ist sowohl durch Reizung “muscarin-artiger” Synapsen als auch—nach Blockierung dieser Synapsen durch Belladonna—Alkaloide—durch Reizung “nicotin-artiger” Synapsen im Zentralner-vernsystem.