


Том 110, № 2 (2024)
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
Временная шкала адаптации при обработке звуковых последовательностей нейронами первичной слуховой коры бодрствующих мышей (mus musculus)
Аннотация
Впервые исследовали постстимульную слуховую адаптацию нейронов первичных полей слуховой коры у бодрствующих домовых мышей к звуковым последовательностям, образованным четырьмя 100-миллисекундными тональными сигналами, частота которых соответствовала характеристической частоте нейрона, интервал между тональными составляющими одной последовательности был одинаков, а в разных последовательностях варьировал от 0 до 2000 мс. Анализ полученных результатов продемонстрировал эффект адаптации в ответах подавляющего большинства исследованных нейронов, выражавшийся в отсутствие активности или значительном снижении активности, вызванной следующими за первым компонентами серии звуков, при межстимульных интервалах 0–500 мс. Количественная оценка проявления адаптации в зависимости от величины межстимульных интервалов в последовательности тонов по всей популяции исследуемых нейронов выявила сходство временных шкал адаптации бодрствующих и наркотизированных мышей.



Влияние генно-инженерных препаратов на течение асептического некроза головки бедренной кости у крыс
Аннотация
Костная ткань представляет собой динамическую структуру с метаболической функцией. Поддержание гомеостаза кости осуществляется за счет непрерывного процесса ее обновления, ремоделирования. При этом ряд патологических процессов, таких как ишемическая катастрофа, могут привести к нарушению баланса поддержания постоянства костной структуры. Одним из таких заболеваний является асептический некроз головки бедренной кости. В представленном исследовании выполнен анализ динамики экспрессии генов, участвующих в поддержании гомеостаза костной ткани, изменении гистологической картины при развитии асептического некроза головки бедренной кости у лабораторных крыс, не получавших генно-инженерных препаратов и на фоне применения ингибиторов биологического действия IL-6, TNF-α. После индукции асептического некроза в проксимальном эпифизе бедренной кости гистологическая картина у животных разных групп была неодинаковой. Более сохранная костная архитектоника и больший объем костных пластинок зафиксированы у крыс, получавших генно-инженерные препараты по сравнению с животными без введения биологических агентов. У последних имела место и наиболее яркая картина остеодеструкции с усилением экспрессии генов провоспалительных цитокинов. У животных на фоне применения ингибиторов биологического действия IL-6, TNF-α со второй недели после индукции асептического некроза мРНК профиль спонгиозной кости проксимального эпифиза бедра имел тенденцию усиления экспрессии генов остеорепарации. При этом наибольшее угнетение экспрессии генов остеокластогенеза получено у крыс после инъекции моноклонального антитела к рецептору IL-6.



Обнаружение ломбардной речи дикторов разного пола при пространственном разделении источников целевого сигнала и шума
Аннотация
Изучали пространственную избирательность слуха к речевым сигналам при разделении целевого сигнала и помехи по расстоянию между их источниками и слушателем. В работе проверяли гипотезу о том, что смещение спектра голоса диктора в сторону высоких частот, которое возникает при говорении в шуме, может улучшить избирательность слуха за счет более активного включения высокочастотного механизма пространственного слуха. Пороги обнаружения целевого сигнала – двухсложного слова, произнесенного мужским или женским голосом, оценивали в задаче двухальтернативного двухинтервального вынужденного выбора в 4 сериях, которые различались типом целевого сигнала (обычная или ломбардная речь) и расположением источников целевого и маскирующего (шум многоголосия) сигналов. Источники сигналов находились на расстоянии 1 и 4 м напротив испытуемого на уровне его головы. Порог обнаружения определяли через пороговое отношение уровней сигнала и шума в месте расположения слушателя (С/Ш). Результаты показали, что порог обнаружения целевого сигнала (мужской и женский голоса диктора совместно) был одинаков для обычной и ломбардной речи и составил -11 дБ С/Ш. Он не зависел от того, какой из источников – целевого сигнала или помехи, находился ближе к слушателю. При обычной речи пороги обнаружения по средним данным различались для мужского и женского голоса, но различие было недостоверным. При ломбардной речи эти пороги достоверно различались: для мужского голоса порог на уровне обнаружения 0.67 был равен -10 дБ, а для женского – -12.5 дБ.



Продомен BDNF тормозит квантовую секрецию медиатора в моторных синапсах мыши при участии сортилина и аденозиновых А1-рецепторов
Аннотация
Нейротрофин мозга (BDNF) синтезируется в результате протеолиза пронейротрофина с образованием зрелого BDNF и продомена. Регуляторное влияние последнего на нервно-мышечную передачу только начинает изучаться. В моторных синапсах продомен BDNF оказывает тормозное действие, стимулируя за счет активации рецепторов p75 калиевые каналы GIRK. Целью данной работы стало продолжение исследования механизма тормозного действия продомена BDNF в зрелых моторных синапсах диафрагмы мыши. С помощью микроэлектродов регистрировали спонтанные (миниатюрные) и вызванные стимуляцией моторных аксонов многоквантовые потенциалы концевой пластинки – МПКП и ПКП соответственно. Используя селективные антагонисты, выявили, что тормозное действие продомена на синаптическую передачу требует участия сортилина, но не TrkB-рецепторов. Стимулирование GIRK, индуцированное продоменом, требует участия синаптических метаботропных рецепторов, обеспечивающих действие на GIRK βγ-субъединиц Gi-белков. При помощи селективных ингибиторов установили, что M2-холинорецепторы и P2Y13-пуринорецепторы негативно регулируют пресинаптические кальциевые каналы L-типа, при этом оба типа рецепторов функционально не связаны с действием продомена BDNF. Оказалось, что для торможения квантовой секреции ацетилхолина в моторных синапсах под влиянием продомена BDNF необходима активность только аденозиновых A1-рецепторов. Кроме того, в условиях фармакологического блокирования паннексина 1 пробеницидом продомен BDNF утрачивал свое тормозное действие на нервно-мышечную передачу. Таким образом, для осуществления торможения квантовой секреции медиатора под действием продомена BDNF в моторных синапсах мыши требуется участие сортилина и эндогенной активации аденозиновых А1-рецепторов аденозина, для которой необходимо функционирование паннексинов 1, обеспечивающих, вероятнее всего, дополнительный к везикулярному источник синаптической АТФ.



Микроинъекции раствора хлорида кобальта в инфралимбическую кору подавляют реакции систем кровообращения и дыхания анестезированной крысы на микроэлектростимуляцию латеральной орбитальной коры
Аннотация
В состав центральной автономной сети, осуществляющей контроль висцеральных систем, в том числе систем кровообращения и дыхания, входит висцеромоторная инфралимбическая кора (IL), которая является одной из областей префронтальной коры и расположена на медиальной поверхности больших полушарий. Вместе с тем имеются данные, которые указывают на то, что в контроле автономных функций могут принимать участие области префронтальной коры, расположенные на орбитофронтальной поверхности полушарий, в том числе латеральная орбитальная кора (LO). Цель настоящей работы состояла в том, чтобы экспериментально проверить гипотезу, согласно которой участие LO в контроле функций дыхания и кровообращения реализуется при посредстве IL. С этой целью в острых экспериментах на лабораторных крысах, анестезированных уретаном, было исследовано влияние микроинъекций раствора хлорида кобальта (CoCl2) в IL на реакции систем кровообращения и дыхания, вызванные микроэлектростимуляцией LO. Известно, что ионы Co2+ являются неспецифическими блокаторами синаптической передачи, поэтому следовало ожидать, что микроинъекция раствора CoCl2 в IL нарушит проведение в этой области коры. В первой контрольной серии экспериментов микроэлектростимуляция LO вызывала специфические ответы систем кровообращения и дыхания, которые стабильно воспроизводились в течение всего эксперимента. Во второй экспериментальной серии введение раствора CoCl2 в IL подавляло ответы на микроэлектростимуляцию LO, причем этот эффект оказался обратимым. Полученные результаты подтвердили выдвинутую гипотезу о возможном участии IL в реализации автономных функций LO. Выяснение механизмов, обеспечивающих взаимодействие LO и IL в контексте автономного контроля, должно стать предметом дальнейшего экспериментального исследования.



Способы оценки диастолической упругости левого желудочка
Аннотация
Важнейшим свойством миокарда, определяющим наполнение левого желудочка (ЛЖ) сердца, является его растяжимость. Наиболее простым методом ее оценки является соотношение давления и объема ЛЖ в конце диастолы, однако оно может варьировать в широком диапазоне и сильно зависит от условий притока и сопротивления, что затрудняет оценку растяжимости. В работе сопоставлены шесть расчетных индексов диастолической упругости ЛЖ сердца, большинство которых основано на законе Гука, сравнивается их устойчивость, разбросы и коэффициенты корреляции с различными параметрами гемодинамики. Оказалось, что только индекс диастолической упругости № 4, учитывающий прирост упругости ЛЖ в течение диастолы, показал слабую зависимость от фракции выброса, частоты сокращений и других параметров гемодинамики ЛЖ сердца, что обосновывает его применимость при оценке растяжимости при патологии сердца, сопровождающейся различными изменениями гемодинамики.



Влияние длительной социальной изоляции на поведение и дофаминовую систему мозга у мышей
Аннотация
Дофаминовая система мозга участвует в регуляции различных физиологических процессов и поведенческих реакций, включая социальное поведение. На грызунах было показано, что длительное одиночное содержание может приводить к изменениям параметров поведения и нейрохимических показателей, однако не всегда эти данные можно однозначно интерпретировать. В настоящей работе исследовали эффекты продолжительной социальной изоляции на поведение и состояние дофаминовой системы мозга у самцов мышей линии C57Bl/6. Животных опытной группы с 40–42-дневного возраста содержали индивидуально в отдельных клетках в течение шести недель, в то время как мышей контрольной группы – в групповых условиях. Изоляция не повлияла на двигательную и исследовательскую активность в тесте «открытое поле» по сравнению с групповым содержанием. В то же время животные, подвергавшиеся продолжительной изоляции, демонстрировали большую длительность социальных контактов в модели «резидент – интрудер» и ослабление стереотипного поведения в тесте «закапывание шариков» по сравнению с контрольной группой. Эти изменения в поведении сопровождались повышением уровней мРНК генов, кодирующих дофаминовые рецепторы D1 и D2, в стриатуме мышей. Кроме этого, уровень метаболита дофамина DOPAC снижался в гипоталамусе и повышался во фронтальной коре мышей вследствие действия социальной изоляции по сравнению с контрольной группой. Результаты вносят вклад в понимание эффектов длительной социальной изоляции на поведение и дофаминовую систему мозга у мышей.



Влияние приема фосфолипидов на формирование поведенческих характеристик у лабораторных мышей C57BL/6J
Аннотация
Препараты на основе фосфолипидов широко используются в качестве гепатопротекторных, нейропротекторных и антистрессовых лекарств, а также в составе биологически активных добавок. Кроме этого, лецитин, содержащий в своем составе до 70% смеси фосфолипидов – фосфатидилхолина, фосфатидилэтаноламина, фосфатидилинозитола и фосфатидной кислоты, повсеместно применяется в пищевом производстве в качестве эмульгатора. Дозы этих биологически активных веществ в диете современного человека могут быть очень высоки. Ранее мы показали, что хроническое воспаление кишки у мышей с мутацией в гене Muc2 приводит к нарушению поведения одновременно с существенным повышением содержания ряда форм фосфолипидов в клетках эпителия кишечника: фосфатидилхолина, фосфатидилсерина и фосфатидной кислоты. В данной работе мы исследовали эффекты длительного приема смеси этих фосфолипидов, а также эффекты длительного приема соевого лецитина на формирование поведенческих паттернов у мышей. Животные, длительно принимавшие смесь фосфолипидов, не демонстрировали естественного предпочтения по отношению к самке в тесте с двумя интрудерами (самкой и самцом). В тесте на социальные запахи они также не различали запахи самки и самца, в то время как дискриминация несоциальных запахов сохранилась. Кроме того, мы выявили снижение признаков компульсивности и тревожности при этом и отдельные черты шизофреноподобного поведения у таких животных. Прием соевого лецитина оказал схожее влияние на социальное поведение и компульсивные черты и вызвал повышение агрессии у самцов. Таким образом, долговременный перинатальный прием как смеси фосфолипидов (фосфатидилхолина, фосфатидилсерина и фосфатидной кислоты), так и соевого лецитина способен оказывать влияние на различные аспекты поведения у мышей.



Особенности реакций на стресс у крыс с пассивно-оборонительным типом поведения после светового десинхроноза и физической нагрузки
Аннотация
Проведена оценка гематологических показателей периферической крови и структурно-функциональных изменений надпочечников у стресс-неустойчивых крыс (пассивно-оборонительного типа поведения в тесте «открытое поле») после воздействия световой депривации и физической нагрузки в период весеннего равноденствия. Эксперимент показал, что световая депривация в течение 10 суток снижает общее количество лейкоцитов, абсолютное содержание моноцитов, гранулоцитов, лимфоцитов и уровень кортикостерона в периферической крови по сравнению с интактной группой, находившейся на естественном режиме освещения. Гистологический анализ надпочечников данной группы показал, что в пучковой зоне в таких условиях происходила гипертрофия ядер, увеличение ядерно-цитоплазматического отношения адренокортикоцитов и уменьшение размеров клубочковой зоны коры надпочечников крыс по отношению к интактной группе. Физическая нагрузка в виде принудительного плавания до полного утомления в течение 5 дней подряд при естественном освещении у стресс-неустойчивых крыс не изменяла показатели периферической крови животных, однако приводила к увеличению площади цитоплазмы, ядерно-цитоплазматического отношения, а также к формированию гипертрофии ядер адренокортикоцитов пучковой зоны надпочечников, что указывало на подготовку клеток к повышению синтетической активности. Нахождение крыс в течение 10 суток в условиях полной темноты перед ежедневным в течение 5 дней принудительным плаванием, с одной стороны, формировало гипоксическое состояние и истощение надпочечников, с другой стороны, стабилизировало лейкоцитарный пул периферической крови по сравнению с аналогичными показателями интактных крыс.



Изменения состояния внеклеточного матрикса в скелетной мышце человека в условиях хронического нарушения сознания
Аннотация
Миопатия критических состояний (critical illness myopathy, CIM) — это первичная миопатия, которая развивается у пациентов в критическом состоянии. Гистологические признаки CIM включают общее уменьшение площади поперечного сечения мышечных волокон и преимущественную потерю моторного белка миозина при отсутствии воспалительных инфильтратов, но с обнаруживаемой активацией цитокинов. Целью данного исследования было изучение состояния внеклеточного матрикса камбаловидной мышцы человека в условиях CIM, вызванного хроническим нарушением сознания. Инцизионные мышечные биопсии из камбаловидной мышцы были взяты у 6 пациентов, находившихся в хроническом критическом состоянии и проходивших лечение в отделении анестезиологии и реанимации Российского научно-исследовательского нейрохирургического института им. профессора А.Л. Поленова – филиала Национального медицинского исследовательского центра им. В.А. Алмазова. В исследование включались пациенты с хроническим нарушением сознания продолжительностью не менее 2 месяцев. В качестве контроля использовали мышечные биоптаты, взятые у здоровых мужчин с помощью игольчатой биопсии под местной анестезией. С помощью окрашивания гистологических срезов у пациентов с CIM было определено повышение площади коллагена, которое превышало контрольное значение на 82%. Также было определено повышенное содержание мРНК коллагенов I, III и VIа, наряду с повышением белкового содержания коллагена I и III. При этом мы не нашли изменений в содержании мРНК фибронектина и фактора роста внеклеточной ткани, но наблюдали повышение мРНК субъединицы интегрина A7. Полученные результаты свидетельствуют о значительном фиброзе скелетных мышц в условиях CIM. Необходимы дальнейшие исследования сигнальных путей, регулирующих этот процесс.


