2 курс / Нормальная физиология / XXIV_съезд_физиологического_общества_им_И_П_Павлова

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ «ВРЕМЕННОЙ СВЯЗИ»

Скребицкий В. Г.*

Научный Центр Неврологии, г. Москва

*e-mail: skrebitsky@yahoo.com

В основу изучения нейрофизиологической основы замыкания временной связи легла гипотеза Дональда Хебба (1949), о существовании синапсов, эффективность которых возрастает при совпадении во времени разрядов пре- и постсинаптических нейронов. Экспериментальная проверка этой гипотезы была осуществлена в работе Яна Буреша и др. (1968), показавшей возможность пластической перестройки синапсов, на модели выработки условного рефлекса на отдельной клетке. В дальнейшем, было показано, что важным условием работы «синапсов Хебба» является подавление тормозных входов к регистрируемому нейрону (Skrebitsky, Chepkova, 1998). В естественных условиях, подавление тормозных входов к таламическим и корковым нейронам является следствием активации ретикулярной формации среднего мозга во время ориентировочного рефлекса (Skrebitsky, Sharonova, 1972). В дальнейшем, было показано на корковых нейронах, что критическим условием работы синапса Хебба является возрастание концентрации Ca++ в постсинаптической мембране нейрона. Это приводит к активации биохимического каскада, транспонированию процесса в клеточное ядро, активации CREBS и возможно синтезу новых белков. Однако, до последнего времени открытым оставался вопрос о том, почему белковый синтез локализован только в тех синапсах, которые были предварительно активированы выделением медиатора? Исследования последних десятилетий, выявившие возможность локального синтеза белка в шипиках дендритов,приблизилик пониманиюэтоговопроса.Былопоказано,чтов шипикахдендритовсодержатсямРНК, рибосомы и факторы трансляции, что делает возможным прямую модификацию синапсов, посредством регуляции локального синтеза белка. Ранее нами (Wenzel и др., 1985) и другими исследователями было показано, что LTPодна из форм Хеббовской пластичности сопровождается увеличением площади постсинаптического уплотнения шипика дендрита, что увеличивает эффективность активированного синапса. Все эти данные, полученные в последние десятилетия, позволяют раскрыть Павловское понятие «замыкание временной связи» в терминах современной нейрофизиологии.

Поддержано грантом Российского фонда фундаментальных исследований № 20 015 00215.

РОЛЬ ПРОТОН-УПРАВЛЯЕМЫХ КАНАЛОВ В СИНАПТИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧЕ И ПЛАСТИЧНОСТИ

Тихонов Д. Б.*

Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН, г. Санкт-Петербург

*e-mail: denistikhonov2002@yahoo.com

Протон-активируемые ионные каналы семейства ASIC экспрессируются в разных типах нейронов ЦНС. Глубокая десенситизацияASIC позволяет им участвовать только в быстрых процессах закисления внеклеточной среды. Быстрые кратковременные закисления наблюдаются при синаптической передаче за счет кислого содержимого синаптических везикул. Действительно, ASIC-опосредуемые синаптические токи были зарегистрированы в глутаматергическихсинапсах.Однакоамплитудыэтихтоковсоставляютвсегонесколькопроцентовоттоков,опосредуемых рецепторами глутамата, что не соответствует существенной роли ASIC в синаптической передаче и пластичности. При анализе синаптической функции ASIC в экспериментах in vitro обычно не учитывается ряд важных факторов. Среди них – использование​ буферов рН, которые препятствуют закислению и активации ASIC, фиксация потенциала, что не позволяет учитывать особенности вольт-амперных характеристик каналов, наличие физиологически значимых модуляторов, таких как магний, полиамины и пр., которые способны существенно менять вклад ASIC и глутаматных рецепторов в синаптические токи. Особого внимания заслуживает тот факт, что внеклеточные закисления не только активируют ASIC, но и ингибируют NMDA и AMPA рецепторы в тех же диапазонах рН. В данной работе мы изучили ответы разных типов изолированных нейронов крысы на аппликацию глутамата и внеклеточные закисления. Оказалось, что соотношение ответов на глутамат и закисления специфичны для отдельных типов нейронов и варьируются от 0.1 (пирамиды гиппокампа) до 10 (гигантские интернейроны стриатума). Для интернейронов гиппокампа и пирамидных нейронов коры это отношение близко к единице. При аппликации глутамата и его агонистоводновременносзакислениемпроисходитингибированиекомпонентаответа,опосредуемогорецепторами глутамата и активация ASIC. При этом суммарный ответ остается практически постоянным в широком диапазоне рН. Таким образом, синаптическая рольASIC может состоять в компенсации ингибирующего эффекта протонов на глутаматные рецепторы.

Работа поддержана грантом Российского научного фонда № 21 14 00280.

21

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

СИНЕРГИЧЕСКАЯ МОДУЛЯЦИЯ ГАМКА РЕЦЕПТОРОВ АЛЛОПРЕГНАНОЛОНОМ И МЕФЕНАМОВОЙ КИСЛОТОЙ

Шаронова И. Н.*, Колбаев С. Н.

ФГБНУ Научный центр неврологии, Институт мозга, г. Москва

*e-mail: sharonova.irina@gmail.com

Взаимодействие между ортостерическими и аллостерическими агонистами ГАМКА рецепторов, а также между двумя аллостерическими модуляторами является важной проблемой как с точки зрения понимания свойств ГАМКА рецепторов, так и в клиническом контексте для выявления возможности использования комбинации препаратов с целю увеличения их эффективности и снижения дозировок используемых препаратов. В настоящей работе исследовали потенциальное фармакологическое взаимодействие между двумя аллостерическими модуляторами ГАМ- КА рецепторов – ​эндогенным нейростероидом аллопрегнанолом (АЛЛО) и нестероидным противовоспалительным средством из группы фенаматов – ​мефенамовой кислотой (МФК). Токи, вызываемые активацией ГАМКА рецепторов в изолированных клетках Пуркинье мозжечка, регистрировали с помощью пэтч-кламп метода (конфигурация «целая клетка»). Обнаружили, что совместная аппликация АЛЛО (10 100 нМ) и МФК (10 1000 мкМ) вызывает потенциацию ГАМК (0.3 мкМ)-активируемого тока, которая при низких концентрациях модуляторов значительно превосходит по величине сумму эффектов, вызываемых каждым модулятором в отдельности (явление сверхаддитивности или синергии). Ко-аппликация 30 нМ АЛЛО уменьшала ЕС50 для потенциации мефенамовой кислотой токов, активируемых 0.3 мкМ ГАМК, примерно в 2.5 раза. В присутствии 100 нМ АЛЛО кривая доза-ответ для токов, активируемых МФК как аллострическим агонистом, сдвигалась влево – ​ЕС50 уменьшалась с 94 мкМ в контроле до 14 мкМ в присутствии АЛЛО. Полученные данные свидетельствуют о том, ГАМК-ергические эффекты АЛЛО могут быть усилены МФК, которая может действовать как ко-агонист, усиливая клинические эффекты как эндогенных потенцирующих нейростероидов, таких как АЛЛО, так и синтетических стероидов, используемых в настоящее время в клинической практике. Сделанные наблюдения могут быть использованы для предсказания эффективности комбинированного использования препаратов, взаимодействующих с ГАМКА рецепторами, и таким образом имеют потенциальное клиническое значение.

Постерная секция:

Клеточные и молекулярные механизмы синаптической передачи \ Нейрофизиологические механизмы пластичности

ВЛИЯНИЕ ПЕНТИЛЕНТЕТРАЗОЛОВОГО КИНДЛИНГА НА АБСАНСНУЮ ЭПИЛЕПСИЮ У КРЫС ЛИНИИ WAG/RIJ

Аббасова К. Р.*

Московский Государственный Университет имени М. В. Ломоносова, г. Москва

*e-mail: akenul@gmail.com

Генерализованная абсансная неконвульсивная форма эпилепсии принципиально отличается от конвульсивных форм эпилепсии, как по механизмам, так и по фармакологическому профилю купирования приступов. Для абсансной формы эпилепсии показана исключительная роль кортикоталамокортикальной сети, дисфункция, которой лежит в основе генерации пик-волновых разрядов (ПВР). Инициируются ПВР в периоральной зоне соматосенсорной сети, распространяются по внутрикорковым и кортикоталамическим путям. Лимбические структуры не вовлечены

вгенез абсансной эпилепсии, их роль остается предметом исследования. Крысы линии WAG/Rij – ​общепризнанная генетическая модель абсансной эпилепсии. ПВР у крыс этой линии созревают к 6-ти месяцам. Цель исследования: изучение влияние пентилентетразолового (ПТЗ) киндлинга на формирование эпилептогенеза на модели абсансной эпилепсии с применением электрофизиологических и математических методов анализа.

РаботапроведенанакрысахлинииWAG/Rij(n=19).ПТЗкиндлинг(35мг/кг)в/бр,черездень)проводилиукрыс

ввозрасте ПД14-ПД72. Контрольной группе крыс вводился физраствор. В зависимости от стадии развития абсансов эксперимент можно разделить на два этапа: предсимптоматический: ПД0-ПД90 при несформированных ПВР; постсимптоматический: после ПД90, когда начинается созревание ПВР. Животные считались раскачанными, если

втечение3последующихвведенийПТЗ,фиксировались4 5стадиитяжестьсудорог.ДлярегистрацииЭКоГкрысам вживляли электроды во фронтальную кору. Первая запись ЭКоГ проводилась в возрасте ПД73 (после окончания киндлинга) и в ПД90, ПД120, ПД150, ПД180. Анализировали продолжительность и количество ПВР. Спектры мощности частот разрядов вычисляли методом Уэлча на основе быстрого преобразования Фурье. Для оценки зрелости ПВР вычисляли индекс асимметрии разрядов [(негативная часть амплитуды/общая площадь амплитуды)*100 %].

Было показано, что, ПТЗ киндлинг вызывает более раннее созревание ПВР. Продолжительность пик-волновых разрядов также увеличена в предсимптоматическом периоде в группе экспериментальных крыс WAG/Rij, в периоде

22

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

ПД14-ПД72, но этот эффект нивелируется по мере созревания ПВР. Несмотря на более раннее созревание ПВР, продолжительность разрядов в симптоматическом периоде не отличается от контрольной группы. Также нет изменений спектральной мощности ПВР.

На основании полученных данных можно предположить, что у крыс линии WAG/Rij существуют врожденные механизмы, направленные на подавление активности со стороны лимбических структур.

ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕМОДИНАМИЧЕСКОГО ОТКЛИКА МЕТОДАМИ ФМРТ

Абрамова В. Д.1,2,*

1Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, г. Новосибирск 2Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт «Международный томографический центр» СО РАН, г. Новосибирск

*e-mail: victoria.d.abramova@gmail.com

МодельювзаимодействиянейрональнойактивациииBOLD(blood-oxygenation-leveldependent)сигналавфунк- циональной МРТ (фМРТ) служит нейрососудистое сцепление, описываемое с помощью функции гемодинамического отклика (ФГО). Известно, что форма ФГО варьирует в различных регионах головного мозга, с возрастом, патологическими состояниями, и также зависит от характера предъявляемого стимула (Tuovinen et al., 2020, Mark et al., 2015). Данные обстоятельства не учитываются при проведении и обработки данных фМРТ, что может приводить к ошибочной интерпретации результатов исследования. Именно поэтому необходимы более прицельные исследования индивидуальных особенностей гемодинамического отклика.

Работа проводилась с использованием МР-томографа «Ingenia» 3,0 Т, «Philips». В исследовании приняло участие 20 здоровых испытуемых (11 женщин, средний возраст 31 год). Эксперимент длился 10 минут и включал визуальную (1 секундная шахматная доска) и моторную парадигмы (нажатие кнопки при появлении визуального стимула). Для получения структурного изображения использовалась последовательность Т1, для сбора функциональных данных – эхо​ -планарная последовательность. Препроцессинг данных фМРТ был проведён с помощью программного пакета SPM12.

Используя маску статистической параметрической карты (СПК) зон активации с использованием в качестве модели ФГО FIR (finite impulse response) и маску первичной моторной и зрительной коры, мы аппроксимировали усреднённыйвременнойсигнализкаждойзоныспомощьюразницыдвухгаммараспределенийиполучилиперсонализированныеФГО.ВрезультатеиспользованияперсонализированнойФГОудалосьвыявитьтеучасткиактивности головногомозга,которыенебылизафиксированы,используяканоническуюмодельФГО:дополнительнаямоторная область, задняя теменная кора и первичная соматосенсорная кора, а также дополнительные зоны зрительной коры.

Применение персонализированного подхода к оценке гемодинамической активности головного мозга при анализе данных фМРТ позволяет увеличить чувствительность обнаружения активации областей коры головного мозга.

Авторы благодарят Министерство науки и высшего образования РФ за доступ к оборудованию.

ВЛИЯНИЕ ИНТРАНАЗАЛЬНО ВВОДИМЫХ ГАНГЛИОЗИДОВ НА ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ НЕЙРОНОВ CA1 РАЙОНА ГИППОКАМПА ПРИ ДВУХСОСУДИСТОЙ ИШЕМИИ

И РЕПЕРФУЗИИ ПЕРЕДНЕГО МОЗГА КРЫС

Аврова Д. К.*, Баюнова Л. В., Захарова И. О.

Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН, г. Cанкт-Петербург

*e-mail: avrovacat@mail.ru

Ганглиозиды представляют собой сложные гликосфинголипиды, содержание которых особенно высоко в нервных клетках мозга. При действии на нейроны, находящиеся в неблагоприятных условиях, ганглиозиды повышают их жизнеспособность. При интраназальном введении они попадают непосредственно в мозг, однако такой способ практически не применялся. Нет данных о том, оказывают ли ганглиозиды при интраназальном введении нейропротекторный эффект на нейроны мозга при глобальной ишемии переднего мозга. Целью настоящего исследования является изучение способности очищенного препарата ганглиозидов мозга быка при интраназальном введении предотвращать гибель нейронов СА1 района гиппокампа при двухсосудистой ишемии переднего мозга крыс. Материалы и методы исследования: двухсосудистую ишемию переднего мозга вызывали у самцов крыс линии Вистар путем пережатия каротидных артерий на 13 мин в сочетании со снижением артериального давления. Реперфузию мозга с ежедневным введением ганглиозидов (дозировка 6мг/кг) проводили в течение 7 дней, восстанавливая кровоток и возвращая отобранную кровь. Определение числа живых нейронов в CA1 районе гиппокампа проводили, окрашивая срезы мозга по Нисслю. Подсчитывали количество живых нейронов на участке зоны интереса длиной 300 мкм. Результаты показывают, что число живых нейронов в зоне интереса составляет 22.1±4.3 у ложнооперированных крыс, у крыс с ишемией и реперфузией (ИР) оно снижалось до 11.3±7.1 (p<0.001), а у ИР крыс, получавших ганглиозиды, оно повышалось до 18.9±4.5 (p<0.001). Каждая группа состояла из 3 животных, в каждой проводилось более 130 определений количества нейронов. Полученные данные свидетельствуют о снижении количества

23

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

живыхнейроноввCA1районегиппокампаукрыс,перенёсшихИРпереднегомозга,иоспособностиинтраназально введённых ганглиозидов, значительно увеличивать число выживших клеток, предотвращая гибель примерно 70 % нейронов.

Работа поддержана государственным заданием ИЭФБ РАН № 075 00967 23 00.

ВОЗРАСТНЫЕ НАРУШЕНИЯ В ГЛУТАМАТЕРГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ ГИППОКАМПА КРЫС ЛИНИИ КМ

Александрова Е. П.*, Ивлев А. П., Черниговская Е. В.

Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН, г. Санкт-Петербург

*e-mail: aleksandrova.e.p@iephb.ru

Введение. Одной из актуальных моделей развития эпилептических состояний является киндлинг, когда при повторных раздражениях эпилептиформная активность распространяется на соседние области мозга. Крысы линии Крушинского-Молодкиной (КМ) предрасположены к рефлекторной аудигенной эпилепсии и демонстрируют признаки височной эпилепсии в результате киндлинга. Височная эпилепсия обусловлена морфологическими и биохимическими изменениями в гиппокампе. Возрастные нарушения в глутаматергической системе при развитии лимбической эпилепсии в настоящее время изучены недостаточно.

Методы. В качестве модели использовали крыс линии КМ. Для изучения вклада наследственной эпилепсии в возрастные нарушения глутаматергической передачи в гиппокампе мы сравнивали старых (16 18 месяцев) крыс КМ с контрольными крысами линии Вистар того же возраста. Для изучения влияние старения на нарушения глутаматергической системы в следствие киндлинга мы сравнивали старых наивных и киндлированных в старости крыс. Аналогичным образом мы проанализировали изменения у старых крыс через 7 месяцев после киндлинга. Анализ проводился иммуногистохимически и методом вестерн-блот.

Результаты и обсуждение. У молодых крыс КМ, по сравнению с родительской линией Вистар снижена экспрессия белков, участвующих в глутаматергической передаче. Это различие сохраняется у 18-ти месячных крыс этих групп. С другой стороны, активность глуматергических клеток гиппокампа повышена у молодых и у старых КМ, как показал анализ фактора активации нейронов pERK1/2 в гиппокампе. У старых крыс линии КМ экспрессия p-Erk1/2 представлена шире и сопряжена с повышением уровня транскрипционного фактора активности FRA 1. Ранее мы показали, что киндлинг приводит к нарушениям на всех уровнях глутаматергической передачи в гиппокампе, начиная с транскрипционных факторов активации нейронов, ферментов синтеза и везикулярных транспортеров глутамата и заканчивая рецепторами глутамата. Старение усугубляет эффекты киндлинга: активируется большее число глутаматергических клеток. В то же время у наивных и у киндлированных старых крыс КМ через 7 месяцев после аудиогенных судорог уровни большинства белков, отвечающих за выброс глутамата, не отличаются. В целом полученные данные позволяют предположить, что генетическая предрасположенность к рефлекторной эпилепсии усугубляет нарушения на глутаматергической системы в стареющем гиппокампе.

Финансовая поддержка: грант Российского научного фонда № 23 24 00101.

РОЛЬ HCN-КАНАЛОВ В ГЕНЕРАЦИИ ЭПИЛЕПТОПОДОБНОЙ АКТИВНОСТИ

В ЭНТОРИНАЛЬНОЙ КОРЕ В МОДЕЛИ ОСТРОГО СУДОРОЖНОГО СОСТОЯНИЯ IN VITRO

Амахин Д. В.*, Синяк Д. С., Соболева Е. Б., Зайцев А. В.

Институт эволюционной физиологии и биохимии имени И. М. Сеченова РАН, г. Санкт-Петербург

*e-mail: dmitry.amakhin@gmail.com

Эпилепсия – ​неврологическое нарушение, характеризующее возникновением спонтанных приступов аномальной активности нейронов. Клеточные механизмы, лежащие в основе подобной активности, изучены недостаточно. Известно, что HCN-каналы в значительной степени влияют на возбудимость нейронов, а уровень их экспрессии можетснижатьсявходеэпилептогенеза.ЦельюданнойработыявляетсяисследоватьрольHCN-каналоввгенерации эпилептиформных разрядов в 4-аминопиридиновой модели in vitro.

Работа проводилась на переживающих срезах энторинальной коры и гиппокампа крыс. Использовался метод патч-кламп в конфигурации «целая клетка». Осуществлялась регистрация мембранного потенциала пирамидных нейронов глубоких слоев энторинальной коры, совмещенная с регистрацией внеклеточной концентрации ионов калия с помощью ион-селективного электрода. Фармакологическая блокада HCN-каналов осуществлялась при помощи ZD 7288 (25 μМ). Эпилептиформная активность в срезе вызывалась добавлением в перфузирующий раствор 4-аминопиридинаиснижениявнемконцентрацииионовмагния.Этоприводилоквозникновениюзалповсинхрони- зованной активности нейронов длительностью около минуты, подобным иктальным разрядам (ИР) при эпилепсии.

ПрименениеантагонистаHCN-каналовувеличиваетвходноесопротивлениенейроновэнторинальнойкоры,по- вышаетихвозбудимость,атакжезначительноувеличиваетчастотуИРиприводиткизменениюдинамикимембранного потенциала нейронов во время ИР. Обычно, после окончания ИР мембранный потенциал нейрона продолжает снижаться еще в течение нескольких десятков секунд, что обусловлено остаточной гиперактивностью натрий-кали-

24

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

евой АТФазы. В условиях блокады HCN-каналов, минимум мембранного потенциала после ИР достигался гораздо раньше, чем в контрольных условиях. Блокада HCN-каналов также приводит к увеличению расхождения между динамикой внеклеточной концентрации ионов калия и динамикой мембранного потенциала в паузу между ИР. Поскольку HCN-каналы обуславливают часть проницаемости мембраны нейрона для ионов натрия, подобное поведение может быть объяснено более быстрой инактивацией натрий-калиевой АТФазы после окончания ИР, вызванное уменьшившимся входом ионов натрия в клетку.

Таким образом, полученные данные позволяют заключить, что нормальная работа HCN-каналов способствует поддержанию активности натрий-калиевой АТФазы в паузах между ИР, что обуславливает проэпилептический эф-

фект ZD 7288.

Финансовая поддержка: грант Российского научного фонда № 21 15 00416.

ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ НЕЙРОГЕНЕЗА В ГИППОКАМПЕ КРЫС: ВОЗМОЖНАЯ РОЛЬ СИСТЕМЫ ОКСИДА АЗОТА

Аниол В. А.*, Степаничев М. Ю., Лазарева Н. А., Гуляева Н. В.

Институт Высшей Нервной Деятельности и Нейрофизиологии РАН, г. Москва

*e-mail: aniviktor@yandex.ru

Старение мозга связано с прогрессирующим снижением способностей к обучению, памяти, внимания, принятия решений и сенсорного восприятия. Возрастные когнитивные нарушения могут быть связаны со снижением функциональных возможностей гиппокампа. Эта область мозга необходима для обучения и памяти, и нейрогенез, происходящий в субгранулярной зоне зубчатой извилины на протяжении всей жизни, может быть ключевым фактором, опосредующим функции гиппокампа.

Мы исследовали, связаны ли возрастные изменения нейрогенеза гиппокампа с нарушениями обучения и памяти. Четырех- и 24-месячных крыс обучали находить скрытую платформу в водном лабиринте. Хотя старшая группа показала большую задержку при поиске на платформе по сравнению с младшей группой, обе группы усвоили задачу. Однако плотность пролиферирующих (PCNA-позитивных), дифференцирующихся (Dсх-позитивных) и новых нейронов (заранее меченых BrdU-позитивных) в гиппокампе старых крыс была значительно ниже, чем у молодых. Это ингибирование нейрогенеза могло быть связано с повышенной локальной продукцией оксида азота, поскольку плотность нейронов, экспрессирующих нейрональную NO-синтазу, была выше в гиппокампе старых животных.

Таким образом, можно предположить, что возрастное снижение нейрогенеза в гиппокампе, опосредуемое локальной нитрергической регуляцией, не связано напрямую с пространственным обучением у старых крыс.

СРАВНЕНИЕ ЭФФЕКТА ВОДОРАСТВОРИМЫХ И ФОТОАКТИВИРУЕМЫХ ДОНОРОВ ОКСИДА АЗОТА НА ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ НЕЙРОНОВ

Байнаев-Мангилев Н. П.1,*, Карогодина Т. Ю.1, Вечкапова С. О.2

1Новосибирский государственный университет, г. Новосибирск 2Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий, г. Новосибирск

*e-mail: n.bainaev@g.nsu.ru

Оксид азота (NO) – ​уникальный нейротрасмиттер, способный проникать сквозь клеточные мембраны, являясь одновременновнутри-имежклеточнойсигнальноймолекулойиучаствующийвпроцессахсинаптическойпередачи и формировании долговременной памяти. С другой стороны, NO вовлечён развитие ряда патологий, поэтому актуальным является изучение механизмов его влияния на синаптическую пластичность, в частности, в гиппокампе. Перспективным методом для экспериментального исследования такого влияния может стать таргетная доставка

сиспользованием фотодоноров NO. В данной работе мы сравнивали влияние водорастворимого и фотоактивируемых доноров NO на электрическую активность нейронов поля CA1 гиппокампа мышей.

СрезыгиппокампаполучалиотдвухмесячныхсамцовмышейлинииC57Bl/6,затемпомещаливкамеру,гдеони инкубировались в циркулирующем аэрируемом физиологическом растворе, сходным по составу со спинномозговой жидкостью мыши. Стимулирующие электроды позиционировали в stratum radiatum (около сочленения СА1 и СА2 полей гиппокампа) на коллатералях Шаффера. Популяционные спайки (п-спайки) регистрировали электродом от тел пирамидных нейронов в stratum pyramidalis поля СА1. Стимуляцию проводили импульсом прямоугольной формы 300 мкс 1 раз минуту.

Входе исследования использовались три донора NO: водорастворимый донор нитропруссид натрия (SNP), NOD550 (фотодонор, активируемый ультрафиолетом) и BODIPY-NOD 2 – ​новый фотодонор NO, разработанный в лаборатории ОДБС ФФ НГУ, активируемый в области 517 нм. Облучение NOD550 проводилось светодиодом

сдлиной волны 370 нм (ConvoyS2+, China), BODIPY-NOD 2 520 нм (EC Buying 1 W High Power LED, China), SNP

необлучался.ТакжебылоцененвыходNOсцельюопределенияоптимальнойконцентрациикаждогодоноравэлектрофизиологических экспериментах. Образование NO регистрировалось по спектрам флуоресценции селективного зонда на NO – DAR​ 2. Спектры флуоресценции получены с помощью спектрофлуориметра RF 6000 (Shimadzu,

25

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

Japan).

Входе экспериментов наблюдалось сильное снижение амплитуды п-спайка при добавлении доноров SNP (10

и5 мМ) и NOD550 (12 μM), а при использовании BODIPY-NOD 2 (10 μM)– незначительное увеличение.

Таким образом, в ходе данной работы было показано, что доноры NO, как водорастворимый, так и фотоактивируемый, в больших концентрациях вызывают сильное снижение п-спайка и выступают в качестве ингибиторов электрической активности нейронов.

ЭКСПРЕССИЯ БЕЛКОВ МИКРОГЛИИ IBA 1 И ПРОТЕАЗЫ АПОПТОЗА КАСПАЗЫ 3 В МОЗГЕ КРЫС ПРИ ИНДУКЦИИ НЕЙРОВОСПАЛЕНИЯ

Баннова А. В.*, Шишкина Г. Т., Ланшаков Д. А., Сухарева Е. В., Дыгало Н. Н.

ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН, г. Новосибирск

*e-mail: anitik@bionet.nsc.ru

Активация микроглии и гибель клеток часто сопутствуют нейровоспалению при травматических и ишемических повреждениях мозга, болезнях Альцгеймера и Паркинсона. Вместе с тем не ясно, зависят ли активация микроглии и гибель клеток от структуры мозга, продолжительности, интенсивности и локализации провоспалительного стимула. Для поиска ответов на эти вопросы в работе использовали классический индуктор нейровоспаления – ли​ - пополисахарид (ЛПС), который вводили взрослым крысам периферически (внутрибрюшинно; в/б) или центрально (в стриатум). После воздействий в отделах головного мозга методом вестерн-блота определяли экспрессию маркерного белка активированной микроглии Iba 1 и активной протеазы апоптоза каспазы 3. Центральное введение ЛПС (30 мкг; однократно) увеличивало через сутки уровень Iba 1 в стволе мозга и гиппокампе, а через 3 месяца признаки активации микроглии наблюдались также в префронтальной коре, миндалине, среднем мозге, сохранялись в стволе, но не гиппокампе. ЛПС (в/б; 500 мкг/кг) не влиял на экспрессию Iba 1 в структурах мозга после однократного или повторяющихся каждые 2 дня в течение недели воздействий, но повышал в них уровень этого белка при увеличении режима повторных введений до двух недель. После однократного в/б введения ЛПС в более высокой дозе (5000 мкг/кг), уровень Iba 1 был повышен в префронтальной коре и стволе через неделю и через 3 месяца возвращался к базальным значениям. Наиболее заметные изменения уровня активной каспазы 3 обнаружены через сутки после обоихспособоввведенияЛПС.Однако,еслиуровенькаспазы 3снижалсявстволеиминдалинепослецентрального введения, указывая на возможные механизмы подавления апоптоза в этих структурах, то, напротив, уровень протеазы был увеличен в среднем мозге после в/б введения, и в префронтальной коре и стриатуме после центрального введенияЛПС,свидетельствуяобиндукциивнихгибеликлеток.Вцелом,полученныерезультатынаводятнамысль о возможном участии активированной микроглии на ранних этапах нейровоспаления в проявлении как очевидно защитных механизмов, наиболее выраженных в стволовой части мозга, так и про-апоптозных процессов в более ростральных отделах головного мозга.

Работа поддержана грантом Российского научного фонда № 20 64 47013.

ИНГИБИРОВАНИЕ AMPA РЕЦЕПТОРОВ ФЕНИТОИНОМ И ЕГО ПРОИЗВОДНЫМИ

Барыгин О. И.*, Жигулин А. С., Дронь М. Ю.

Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН, г. Санкт-Петербург

*e-mail: oleg_barygin@mail.ru

Противосудорожные препараты действуют на различные мишени в организме, одной из которых являются ионотропные глутаматные рецепторы. В данной работе мы осуществили скрининг широкого спектра антиконвульсантов на активность по отношению к кальций-проницаемым и кальций-непроницаемым AMPA рецепторам, а также исследовали молекулярные механизмы действия активных соединений.

Эксперименты проводились на изолированных нейронах мозга крыс линии Вистар с помощью метода фиксации потенциала в конфигурации «целая клетка». Действие лигандов на кальций-непроницаемые AMPA рецепторы изучалось на пирамидных нейронах зоны CA1 гиппокампа, а на кальций-проницаемые AMPA рецепторы – на​ гигантских холинергических интернейронах стриатума. Потенциал фиксации был –80 мВ.

Ламотриджин, карбамазепин, леветирацетам, фелбамат, топирамат, габапентин, тиагабин, вигабатрин, примидон и этосуксимид не оказывали сильного действия на AMPA рецепторы (ИК50 > 300 мкМ). Напротив, фенитоин ингибировал оба основных подтипа AMPA рецепторов, будучи более активным по отношению к кальций-непро- ницаемым AMPA рецепторам (ИК50 = 30±4 мкМ), по сравнению с кальций-проницаемыми (ИК50 = 250±60 мкМ). Действиефенитоинаослаблялосьприувеличенииконцентрацииагониста,нонебылоконкурентным.Всеосновные черты молекулярного механизма действия наAMPAрецепторы фенитоина совпадали с таковыми пентобарбитала –​  блокатора поры канала кальций-непроницаемых AMPA рецепторов – ​отличая эти два соединения от классических конкурентных антагонистов, аллостерических антагонистов и блокаторов поры канала, селективных по отношению к кальций-проницаемымAMPAрецепторам. Обнаруженное нами сходство фенитоина и пентобарбитала открывает дорогу к разработке нового класса антагонистов кальций-непроницаемыхAMPAрецепторов.

26

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

На следующем этапе нами был протестирован ряд производных фенитоина на активность по отношению к кальций-непроницаемым AMPA рецепторам. Активность большинства из них с изменениями как в центральном гидантоиновом кольце, так и в боковых фенильных радикалах, была существенно снижена по сравнению с фенитоином. Это свидетельствует в пользу важности обоих этих структурных компонентов для высокой активности по отношению к AMPA рецепторам. Для более точной характеризации фармакофора необходимы дальнейшие струк- турно-функциональные исследования.

Финансовая поддержка: гранты Российского фонда фундаментальных исследований № 16 04 01080

и№ 20 34 90039, средства Минобрнауки России (Соглашение № 075 15 2022 296 от 15.04.2022 г. на создание

иразвитие НЦМУ «Павловский центр»).

ИЗМЕНЕНИЯ ЭКСПРЕССИИ ПРОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ БЕЛКОВ В ВИСОЧНОЙ ДОЛЕ ГОЛОВНОГО МОЗГА У КРЫС ЛИНИИ КРУШИНСКОГО-МОЛОДКИНОЙ ПРИ АУДИОГЕННОЙ СТИМУЛЯЦИИ

Биджиев А. З.1,*, Лисенкова Д. А.2, Нужнова А. А.2, Ивлев А. П.2, Куликов А. А.2, Бажанова Е. Д.2,3

1Санкт-Петербургский НИИ Эпидемиологии и Микробиологии им. Пастера, г. Санкт-Петербург 2Институт Эволюционной Физиологии и Биохимии им. И. М. Сеченова РАН, г. Санкт-Петербург 3Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-клинический центр токсикологии имени академика С. Н. Голикова Федерального медико-биологического агентства», г. Санкт-Петербург

*e-mail: bj09@mail.ru

Трансмембранный рецептор Fas, также известный как CD95 или Apo 1, играет ключевую роль в регуляции апоптоза.FasиFasL(CD178)являютсячастьюсигнальногопути,которыйактивируетпрограммируемуюклеточную гибель. P65 (RelA) и р105 – субъединицы​ транскрипционного фактора Nf-kB, участвующего в регуляции иммунного ответа, воспаления и выживания клеток. p65 играет роль в активации целевых генов Nf-kB в ответ на различные стимулы, такие как цитокины, бактериальная или вирусная инфекция и оксидативный стресс. p105 вовлечен в регуляцию активности Nf-kB, выступая в качестве предшественника для p50. Цель работы – исследование​ экспрессии провоспалительных и проапоптозных белков в височной доле головного мозга крыс линии Крушинского-Молод- киной (КМ) при аудиогенной стимуляции судорожных припадков. Одной из задач работы была оценка базового уровня экспрессии исследуемых белков в височной доле крыс КМ в сравнении с данными показателями у крыс Вистар. Определяли экспрессию белков FasL, Fas, Nf-kB p65 и p105 (Вестерн блоттинг, иммуногистохимия). Аудиогенная стимуляция судорожных припадков крыс КМ проводилась в стеклянной камере (9кГц, 50дБ) в течение 7 дней с видеофиксацией припадков. Забор материала осуществляли через 7 дней покоя. Результаты показали повышенный базовый уровень экспрессии белков FasL, Fas и Nf-Kb p65 в белом веществе височной доли головного мозга у крыс КМ по сравнению с Вистар. Однако экспрессия p65 в коре височной доли была снижена у крыс КМ в сравнении с крысами Вистар. Белки FasL и Fas, p105 в коре у обеих линий крыс не показали значимых различий. После 7-дневной аудиогенной стимуляции крыс КМ наблюдалось снижение экспрессии p65 в коре височной доли, но не в белом веществе. Различий в уровне экспрессии FasL и Fas в коре и белом веществе не наблюдалось. Таким образом, можно предположить, что увеличение экспрессии FasL и Fas в белом веществе интактных крыс КМ, по сравнению с Вистар, может вести к активации иммунных клеток, демиелинизации и апоптозу. Вероятно, крысы линии КМ имеют генетически обусловленную склонность к развитию воспалительных процессов, которая снижает порог для активации экспрессии белков апоптозного пути.

Работа выполнена при поддержке государственного задания ИЭФБ РАН № 075 00967 23 00.

КЛЕТОЧНАЯ МОДЕЛЬ COVID 19 И ЗАЩИТНЫЙ ЭФФЕКТ БЕЛКА YB1

Бобкова Н. В.*, Ковалев В. И., Жданова Д. И., Чаплыгина А. В.

Институт биофизики клетки – ​обособленное подразделение ФИЦ ПНЦБИ РАН, г. Пущино

*e-mail: nbobkova@mail.ru

Недавно ВОЗ объявил об окончании пандемии коронавирусной инфекции, жертвами которой стали 20 млн. человек. Однако, никто не гарантирует возможность новой вспышки, поскольку за последние 23 года мир уже пережил три подобных заболевания, и в каждом случае вирус использовал рецептор АСЕ2 для своего внедрения в клетку хозяина, снижая его концентрацию. Важно отметить, что при этом происходит нарушение баланса двух ветвей ренин-ангиотензиновой системы, регулятором которого и является АСЕ2. Для пациентов с болезнью Альцгеймера (БА), у которых заболевание протекало очень тяжело и часто имело летальный исход, также характерно снижение плотности АСЕ2 на мембранах нейронов и астроглии, а вирус SARS-COV 2 вызывал дальнейшее его падение. Прежде всего, необходимо было понять, может ли ослабление активности этого фермента потенциировать нейродегенеративный процесс в мозге при БА. Для этого в работе с помощью специфического блокатора АСЕ2 рецептора MLN создавался дефицит АСЕ2 в первичной гиппокампальной культуре 5ХFAD мышей – ​клеточной модели БА, моделируя условия в мозге больных БА при заражении SARS-COV 2, и затем исследовалась эффективность нейропротек-

27

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

торного белка YB1 в условиях его введения в среду культивирования до или после MLN. Блокада АСЕ2 рецептора вызвала драматические последствия в виде падения клеточной плотности и изменения структуры самих клеток

срезким сокращением длины и плотности распределения нейритов и синаптических контактов, появлением клеток

содновременнойиммунореактивностьюкGFAPиMAP2.ПрииспользованииYB1вкачествепримирующегоагента нивелировалась разрушительная роль блокады АСЕ2 рецепторов: На фоне высокой экспрессии МАР2 в большинственейроноввосстанавливаласьиастроцитарнаясеть.ПрииспользованииYB 1послеблокатораАСЕ2рецепторов наблюдалась стимуляция роста нейритов без увеличения клеточной плотности, а также активация астроглии и значительное восстановление структуры трансгенных культур. Мы предполагаем, чтоYB1, стимулируя сборку микротрубочек, способен эффективно восстанавливать поврежденный цитоскелет и тем самым оказывать протективное действие. В отличие от существующих моделей COVID 19 на трансгенных мышах со встроенным геном ACE2 человека и использующих введение в глаз вирусных частиц, наша клеточная модель не требует специальных условий для работы, но позволяет проводить тестирование препаратов.YB1 способен защитить трансгенную нейрональную культуру – ​модель БА даже в условиях патологической блокадыACE2 рецепторов.

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ ПРИ ИНДУКЦИИ ЭПИГЕНЕТИЧЕСКИХ ПЕРЕСТРОЕК В НЕЙРОНАХ И ГЛИИ

Бородинова А. А.*, Белецкий А. П., Лапина А. Е., Балабан П. М.

Институт Высшей Нервной Деятельности и Нейрофизиологии РАН, г. Москва

*e-mail: borodinova.msu@mail.ru

При исследовании функций мозга в норме и при нейропатологиях отдельное внимание уделяется эпигенетическим перестройкам, контролирующим доступность определенных участков генов для регуляторных молекул. Характер экспрессии генов во многом зависит от уровня ацетилирования гистонов, определяемого работой двух групп ферментов, гистонацетилтрансфераз и гистодеацетилаз.

Внашей работе исследовали транскрипционную активность генов на модели первичной культуры нейронов крысы с помощью NGS секвенирования. Для оценки изменения экспрессии генов при индукции эпигенетических перестроек культуры кортикальных нейронов в возрасте двух недель инкубировали с ингибитором гистондеацетилаз трихостатином А (TSA). Далее суммарную РНК выделяли и использовали для подготовки библиотек и последующего РНК-секвенирования.

Входе биоинформатической обработки данных и GO-анализа списков дифференциально экспрессированных генов было установлено, что экспрессия группы генов, связанных с биосинтезом и сигналингом холестерина, может регулироваться эпигенетически. Полученные данные были подтверждены экспериментально в культурах нейронов

спомощью количественного ПЦР на выборочные гены, кодирующие ферменты синтеза (Lss, Mvd) и рецепторы холестерина (Vldlr, Ldlr). Поскольку в мозге основную долю холестерина синтезируют астроциты, мы поставили аналогичные эксперименты в смешанных глиальных культурах, однако не обнаружили значимых различий в экспрессии генов.

Ранее было показано, что астроциты способны перепрограммировать молекулярные процессы в нейронах посредством выделения пула регуляторных микроРНК в составе липопротеиновых частиц (Li et al., 2021). Мы проверили, могут ли обнаруженные нами изменения экспрессии метаболических генов в культурах нейронов быть опосредованы веществами, выделяемыми глией. Для этого с помощью TSA индуцировали перестройки хроматина в глиальных культурах, затем переносили культуральную среду к нейронам. Результаты пилотных экспериментов демонстрируют снижение экспрессии генов Mvd и Lss, кодирующих ферменты синтеза холестерина в культурах нейронов.

Таким образом, мы показали, что экспрессия генов, связанных с метаболизмом холестерина, может регулироваться эпигенетически в нейронах, но не в глиальных клетках. По-видимому, триггером для снижения экспрессии ферментов синтеза холестерина являются регуляторы, выделяемые астроцитами при индукции эпигенетических перестроек, что подчеркивает важность исследования нейроглиальных взаимодействий.

Финансовая поддержка: грант Российского научного фонда № 20 15 00408-П.

IN VIVO ВИЗУАЛИЗАЦИЯ НЕЙРОНОВ СОМАТОСЕНСОРНОЙ КОРЫ МЫШИ

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ MINISCOPE

Буков Г. А.1,*, Герасимов Е. И.1, Пчицкая Е. И.1, Власова О. Л.1, Безпрозванный И. Б.1,2

1Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, г. Санкт-Петербург 2Юго-Западный медицинский центр Техасского университета, Даллас, Техас, США

*e-mail: bukov.georgiy@gmail.com

Визуализация активности нейронов головного мозга на in vivo уровне является одной из важнейших задач нейробиологии. Информация об изменениях, происходящих в нейронных сетях головного мозга при нейродегенеративных заболеваниях, в частности при болезни Альцгеймера, полученная с помощью современных технологий, может

28

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

показывать нарушения в нейронных связях на ранних стадиях заболевания. Одним из новейших методов получения данных об активности нейронов in vivo является метод миниатюрной флуоресцентной микроскопии, позволяющий прижизненно регистрировать возбуждение в нейронных сетях мозга с их последующим анализом (Gerasimov et al., 2020). Miniscope (Минископ, миниатюрный флуоресцентный микроскоп) позволяет работать со свободно передвигающимися лабораторными животными, и это выгодно отличает его от других методов визуализации in vivo, в первую очередь двухфотонной микроскопии.

Вданной работевпервыепроизводилисьинъекции аденоассоциированноговируса,переносящегогенфлуоресцентного кальций-чувствительного белка GCaMP6f в область соматосенсорной коры головного мозга (AP -2.1, ML +2.1, DV –0.05;) мышей 3-месячного возраста линии C57BL/6J с последующей установкой прозрачного краниального окна размером 3x3 мм над местом введения вируса, и через 4 недели поверх этого краниального окна устанавливался и закреплялся Baseplate для фиксации и удержания Miniscope v4 над покровным стеклом для регистрации изменения уровня кальция.

Вбудущих исследованиях такая комбинация введения аденоассоциированного вируса, переносящего ген белка GCaMP6f в область соматосенсорной коры головного мозга и установки прозрачного стеклянного краниального окна над соматосенсорной корой для установки Miniscope v4 будет производится на мышах 3-месячного возраста линии 5xFAD с моделью болезни Альцгеймера для сравнения активностей нейронных сетей соматосенсорной коры головного мозга у свободно передвигающихся мышей дикого типа и мышей линии 5xFAD и выявления различий

вфункционировании этих нейронных сетей. По мере реализации этих исследований, полученные с помощью метода Miniscope v4 данные об активности нейронов соматосенсорной коры головного мозга у мышей дикого типа (линия C57BL/6J) и трансгенных мышей с моделью болезни Альцгеймера линии 5xFAD найдут применение при сравнении состояния нейронных сетей соматосенсорной коры головного мозга в различных поведенческих тестах и при тестировании потенциальных терапевтических агентов нового поколения.

Финансовая поддержка: грант № 22 15 00049.

ВЛИЯНИЕ ЭКЗОГЕННОГО ИНСУЛИНА НА СИНАПТИЧЕСКУЮ ПЛАСТИЧНОСТЬ В ПОЛЕ СА1 ГИППОКАМПА МЫШИ

Вечкапова С. О.*, Проскура А. Л., Ратушняк А. С.

Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий, г. Новосибирск

*e-mail: svetavech@yandex.ru

Инсулинсинтезируетсяподжелудочнойжелезойипроникаетвмозгчерезгематоэнцефалическийбарьер.Рецепторы инсулина (ИР) экспрессируются в его различных отделах, в частности на постсинаптической части нейронов. Церебральный инсулин влияет на формирование памяти, реализацию высших когнитивных функций. Центральная инсулинорезистентность сопровождается когнитивными нарушениями, и даже рассматривается как сахарный диабет 3 типа. Данное исследование направлено на поиск молекулярных механизмов реализации эффектов инсулина на процессы синаптической пластичности в гиппокампе.

НапереживающихсрезахгиппокампадвухмесячныхсамцовмышейлинийC57Bl/6былапроведенасерияэлектрофизиологических экспериментов по стандартной методике. Стимуляция коллатералей Шаффера и регистрация вызванных популяционных спайков (п-спайков) пирамидных нейронов поля СА1 производились с помощью стеклянных микроэлекродов, заполненных солевым раствором. Для реконструкции межмолекулярных взаимодействий в сигнальном пути инсулина использовалась технология GeneNet (РОСПАТЕНТ № 990006 от 15.02.1999).

Для оценки вклада инсулина на развитие долговременной потенциации (ДВП) срезы перфузировали физиологическим раствором с добавлением 10 нМ инсулина в течение 30 мин. Контрольную группу срезов перфузировали стандартным раствором. Затем в обеих группах проводили тетанизацию коллатералей Шаффера с помощью электрической стимуляции в течение 1 с частотой 100 Гц стимулом, при котором амплитуда п-спайков не превышала 50 % от максимальной. Стимул такой же амплитуды использовали для записи ответов после тетанизации. Было показано, что преинкубация срезов с инсулином снижает амплитуду п-спайков после тетанизации относительно контрольной группы.

Сиспользованиемвизуализационноймодели(http://wwwmgs.bionet.nsc.ru/mgs/gnw/genenet/viewer/AMPA.html) был проведен анализ вклада сигнального пути ИР в регуляцию синаптической пластичности в поле СА1 гиппокампа и реконструкция межмолекулярных взаимодействий, направленных на снижение синаптической эффективности в присутствии инсулина. Сигнальный каскад ИР запускается в присутствии активных форм кислорода, демонстрирует его протекторный эффект.

Таким образом, показано, что инсулин снижает синаптическую эффективность во время развития ДВП, возможно, выступая таким образом защитным фактором в зонах высокой метаболической активности синаптической сети.

Финансовая поддержка: базовый проект фундаментальных исследований 122010800028 4 (ЕГИСУ).

29

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

ВЛИЯНИЕ ОКСИДА АЗОТА НА ФОРМИРОВАНИЕ УСЛОВНО-РЕФЛЕКТОРНОГО ЗАМИРАНИЯ У КРЫС

Винарская А. Х.*, Зюзина А. Б., Балабан П. М.

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, г. Москва

*e-mail: aliusha1976@mail.ru

Известно,чтовцентральнойнервнойсистемеоксидазота(NO)принимаетучастиевразличныхфизиологических процессах,такихкакобучение,формированиепамяти,ееконсолидациииреконсолидации,онзадействованвмеханизмах боли, стресса имногих других важных молекулярных процессах. NO играет ключевую роль всинаптической пластичности,аееучастиевформированиидолговременнойпотенциациинеоднократнопоказана,какдляпресинапса,так и для постсинапса. Участие NO вразличных формах долговременной синаптической пластичности идолговременной памяти, как убеспозвоночных, так иу позвоночных животных давно изучается ипривлекает интерес исследователей.

В настоящей работе мы исследовали участие NO в процессе формирования и угашения условно-рефлекторной обстановочной памяти страха у самцов и самок крыс линии Wistar. Животные обучались в один сеанс. Первый этап обучения состоял из 120-секундного исследовательского периода. Далее следовали два электрокожных раздражения, которые предъявлялись животному через решетку пола (1с, 0.6мА). На завершающем этапе обучения животному предоставлялся 30-с исследовательский период, во время которого происходит формирование измененного поведения. Опытным животным внутрибрюшинно вводили неспецифический ингибитор NO-синтазы L-NAME (0.03 г/ кг), тогда как контрольные группы получали инъекцию физиологического раствора.

Первое тестирование проводили спустя 24 часа. Животные всех групп демонстрировали достоверное увеличение замирания при предъявлении условного контекста, различий между группами не наблюдалось. Однако при повторных тестированиях (через 24 часа), опытная группа самок с L-NAME, показала достоверно снижение уровня замирания, что свидетельствует об угасании условно-рефлекторной памяти страха. Вопытной группе самцов наблюдалась только тенденция к ослаблению памяти. В обеих контрольных группах, как среди самок, так и среди самцов, наблюдался достоверно высокий процент замирания, свидетельствующий о стабильности выработанной памяти. В заключении, введение блокатора NO-синтазы при обучении не повлияло на формирование памяти, однако, полученные данные продемонстрировали участие NO впроцессе угашения долговременной условно-рефлекторной памяти страха укрыс.

ИЗМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ИДЕНТИФИЦИРОВАННЫХ НЕЙРОНОВ У ВИНОГРАДНОЙ УЛИТКИ В РЕЗУЛЬТАТЕ ВЫРАБОТКИ УСЛОВНОГО РЕФЛЕКСА: РОЛЬ СЕРОТОНИНА И ОКСИДА АЗОТА

Гайнутдинов Х. Л.1,*, Андрианов В. В.1, Богодвид Т. Х.1,2, Винарская А. Х.3, Головченко А. Н.1, Дерябина И. Б.1, Муранова Л. Н.1, Силантьева Д. И.1, Шихаб А. В.1

1Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань 2Поволжский университет физической культуры, спорта и туризма, г. Казань 3 Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, г. Москва

*e-mail: kh_gainutdinov@mail.ru

Введение. В последние годы появилось достаточное количество экспериментальных результатов, свидетельствующих о мембранных коррелятах обучения, которые показывают корреляцию поведенческих результатов обучения с возбудимостью нейрона. Важную роль для формирования долговременной памяти играют процессы нейромодуляции. Поэтому, исходя из анализа рассмотренных работ, мы провели исследование изменений возбудимости премоторных интернейронов виноградной улитки ЛПа3 и ППа3 при выработке у нее условных оборонительных рефлексов и воздействий на системы серотонина (5-)HT и оксида азота (NO).

Методыисследования. Исследования проводились на взрослых улиткахHelix lucorum. Производили выработку 3-х видов условного оборонительного рефлекса: 1) на постукивание по раковине; 2) на обстановку; 3) аверзии на пищу. Измерения электрических характеристик проводили интернейронов ЛПа3 иППа3. Регистрировали мембранный потенциал покоя – Vm​ и порог генерации потенциала действия – Vt​ (пороговый потенциал). Исследовали также влияние предварительных инъекций животным перед сессиями обучения серотонина, донора NO иблокатора его синтеза L-NAME.

Результаты. Было найдено достоверное снижение Vm и Vt исследованных нейронов при выработке всех этих условных оборонительных рефлексов. Показано снижение Vm и Vt нейронов у животных, получавших инъекции серотонина, и у животных после выработки условного оборонительного рефлекса на постукивание по раковине с предварительными ежедневными инъекциями серотонина. Показано снижение Vm и Vt нейронов уже на самом начальном этапе выработки условного рефлекса аверзии на пищу.

Заключение. Полученные результаты совместно с данными литературы позволяют говорить о существовании неспецифических мембранных коррелятов обучения, при которых происходит повышение возбудимости ключевых нейронов.

Работа поддержана Программой стратегического академического лидерства Казанского федерального университета (ПРИОРИТЕТ 2030).

30

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/