Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова

Негативный BOLD-сигнал как способ комплиментарной характеристики мозгового обеспечения функций: потенциал использования в предхирургической подготовке методом функциональной магнитно-резонансной томографии

2026-07-07T17:40:09+03:00

Предхирургическое картирование функционально значимых зон головного мозга методом функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) дает возможность оценить их расположение по отношению к мишени операции, позволяя более эффективно и безопасно спланировать объем нейрохирургического вмешательства. При этом, как правило, на основе данных о повышении BOLD-сигнала (т.н. позитивный BOLD-ответ, blood-oxygen level dependent – зависящий от уровня кислорода в крови) выявляют области мозга, уровень функциональной активности которых повышен при выполнении определенной деятельности (тестового задания). Однако, в соответствии с современными представлениями, в основе мозгового обеспечения любой деятельности лежит работа функциональных нейроанатомических систем, включающих ряд звеньев – структур и областей мозга, уровень функциональной активности которых при вовлечении в деятельность может как повышаться, так и снижаться. Снижение BOLD-сигнала, по форме кривой изменения интенсивности BOLD-сигнала во времени соответствующее «зеркальному» отражению позитивного BOLD-ответа и обозначаемое как «негативный BOLD-ответ», описано в литературе как одна из важных характеристик механизмов обеспечения деятельности, однако применения в диагностических целях этот феномен пока не нашел, что может быть связано с его многофакторной природой. Цель настоящего обзора — проанализировать роль негативного BOLD-ответа в реализации когнитивных и моторных функций человека и оценить потенциал его использования в рамках предхирургического картирования на основе фМРТ. В работе рассматриваются возможные механизмы возникновения негативного BOLD-ответа, его связь с процессами торможения и вклад в обеспечение деятельности. Также описаны подходы к регистрации данного феномена, приведены конкретные клинические примеры и обсуждаются перспективы его внедрения в практику предоперационной диагностики.

Внутренние первичные афферентные нейроны желудочно-кишечного тракта: полифункциональные и полимодальные

2026-07-07T17:40:09+03:00

Внутренние первичные афферентные нейроны (intrinsic primary afferent neuron, IPAN) занимают особое место в классификации нейронов. Наряду с сенсорной, они выполняют эфферентную роль, а также получают возбуждающие синаптические входы и дают проекции к другим нейронам; в этом контексте их можно рассматривать и как интернейроны. IPAN имеют морфологию II типа Догеля, являются холинергическими, а также могут содержать промежуточный 145 кДа (NF-M) или тяжелый 200 кДа (NF-H) нейрофиламенты, нейромедин U, кальций-связывающие белки кальбиндин, кальретинин, а также кальцитонин ген-родственный пептид (CGRP). Они отличаются полимодальностью, реагируют на физиологически адекватные механические стимулы и на химические компоненты просвета кишечника, а также модулируют деятельность клеток иммунной системы. IPAN могут быть идентифицированы электрофизиологически по наличию выраженной следовой гиперполяризации (afterhyperpoliarization, AHP). Возбудимость IPAN может модулироваться синаптически и воспалительными медиаторами через каскады вторичных мессенджеров. В настоящей статье дается обзор современных представлений о структурных, функциональных, транскриптомных особенностях IPAN, их изменений в постнатальном онтогенезе и при патологических процессах.

Структурно-функциональная характеристика печени мыши при интервальном голодании

2026-07-07T17:40:09+03:00

Изучалось влияние интервального голодания (8/16 ч) на ультраструктуру органелл в гепатоцитах, редокс-метаболизм и аутофагические процессы в печени мышей CD1. Анализировали также активность ферментов, позволяющих оценить нарушения функционального состояния печени, и ряд интегральных параметров физического состояния животных. Показано, что применение интервального голодания (8/16 ч) в течение трех недель приводило к активации аутофагии в печени, при этом не оказывало негативного влияния на ее функционирование, редокс-статус и общее физическое состояние животных. На уровне ультраструктуры выявлены благоприятные морфологические изменения в гепатоцитах: снижение содержания гликогена и включений липидной природы, нормализация ультраструктуры митохондрий. Таким образом, перевод мышей с режима питания на данный режим интервального голодания (8/16 ч) в условиях отсутствия повреждения/патологии в печени способствует активации аутофагических процессов и улучшению ее структурно-функциональных показателей.

Влияние ингибитора ГМГ-КоА-редуктазы на мышечную выносливость и морфологическое состояние мышечной ткани мышей линии MDX

2026-07-07T17:40:09+03:00

Скелетные мышцы и жировая ткань представляют собой два крупнейших тканевых компартмента организма человека по массе и объему. Особый интерес представляет изучение влияния липидного обмена на структуру и функцию мышечной ткани. Целью данного исследования явилась оценка влияния ингибитора ГМГ-КоА-редуктазы, препарата, используемого для проведения гиполипидемической терапии, на мышечную выносливость и морфологическое состояние скелетной мускулатуры мышей линии mdx. В ходе 12-недельного эксперимента мыши mdx (n = 60) были разделены на две группы: 1-я группа (контроль) (n = 30) находилась на стандартном пищевом рационе, 2-я группа (n = 30) получала с питанием ингибитор ГМГ-КоА-редуктазы (20 мг/кг/день). В процессе эксперимента измеряли массу тела мышей, оценивали мышечную выносливость, используя тест Wire Hang. Проводилось гистологическое и иммуногистохимическое исследование диафрагмы и четырехглавой мышцы бедра (прямая мышца бедра) животных. Было выявлено, что животные 2-й группы имели статистически значимое увеличение массы тела по сравнению с контролем (p < 0.05). Значимых различий в показателях мышечной выносливости между группами выявлено не было. Гистологический анализ выявил в прямой мышце бедра животных 2-й группы значимое увеличение общего количества поперечнополосатых мышечных волокон (ППМВ), а также доли дистрофин-положительных волокон и увеличенное количество погибших ППМВ. В диафрагме значимых изменений обнаружено не было. Полученные данные свидетельствуют о комплексном влиянии ингибитора ГМГ-КоА-редуктазы на мышечную ткань экспериментальных животных, которое проявляется в увеличении массы тела, но не способствует увеличению функциональных показателей мышечной выносливости. Найдено, что ингибитор ГМГ-КоА-редуктазы влияет на морфологию прямой мышцы бедра. Выявленные структурные изменения (увеличение количества погибших ППМВ) в скелетной мускулатуре мышей mdx на фоне приема ингибитора ГМГ-КоА-редуктазы указывают на миотоксическое воздействие препарата, которое в дальнейшем может способствовать прогрессированию дистрофии мышечной ткани.

Cтабилометрические характеристики человека при мысленном совершении метафорических и моторных действий

2026-07-07T17:40:09+03:00

Воображение движений широко изучается, в том числе при помощи методов исследования постурального контроля. При этом при большом количестве исследований, посвященных мысленному совершению моторных действий и восприятию метафор, не было прямого сравнения мысленного совершения моторных и метафорических действий. Целью данного исследования было сравнить стабилометрические характеристики испытуемых при мысленном совершении моторных и метафорических действий. В исследовании приняло участие 36 здоровых испытуемых (18 - 30 лет). Задачей испытуемых было, стоя на стабилотренажере, мысленно совершать предъявляемые им действия. Измерялись абсолютные и относительные (по отношению к фоновой записи с открытыми глазами) значения таких характеристик как длина траектории центра давления, скорость смещения центра давления и площадь статокинезиограммы. Сравнение абсолютных и относительных показателей не выявило статистически значимых различий, что могло объясняться неоднородностью общей группы. На основе кластерного анализа методом Варда было выявлено две группы, условно названные «моторной» (25 человек, 69.4%) и «метафорической» (11 человек, 30.6%). Обе группы характеризовались эффектом дестабилизации позы при мысленном совершении моторных действий по сравнению с фоновым состоянием и увеличением значений стабилометрических характеристик к концу исследования по сравнению с началом. «Моторная» группа характеризовалась большим значением абсолютных и относительных характеристик при мысленном совершении моторных действий и наличием эффекта дестабилизации при мысленном совершении моторных действий. «Метафорическая» группа характеризовалась большим значением абсолютных и относительных характеристик при мысленном совершении метафорических действий и наличием эффекта дестабилизации при мысленном совершении метафорических действий. «Метафорическая» группа по сравнению с «моторной» показала большее увеличение значений стабилометрических характеристик со временем. По результатам исследования можно предположить возможное преобладание визуального воображения при мысленном совершении метафорических действий в «моторной» группе и о большем влиянии когнитивной составляющей воображения при мысленном совершении метафорических действий в «метафорической» группе.

Исследование кардиопротекторного действия обестатина на модели изопротеренол-индуцированного повреждения миокарда у крыс

2026-07-07T17:40:09+03:00

Сердечно-сосудистые заболевания остаются основной причиной глобальной смертности, а их наиболее тяжелые проявления связаны с повреждением миокарда. Поэтому стратегии, направленные на ограничение первичного повреждения миокарда и регуляцию процессов ремоделирования, являются критически важным направлением современной кардиологии. В последние годы в фокусе внимания исследователей находятся регуляторные пептиды, обладающие системным защитным и репаративным потенциалом. Цель настоящей работы - оценка возможных кардиопротекторных свойств синтетического крысиного обестатина в исследованиях in vivo с использованием методов электро- и эхокардиографии на модели повреждения миокарда, индуцированного β-адреномиметиком у крыс. Было показано, что предварительное введение пептида обестатина в модели изопротеренол-индуцированного повреждения миокарда полностью предотвращает острую летальность, ускоряет восстановление физиологического вегетативного баланса, нормализуя параметры вариабельности сердечного ритма, а также изменяет характер структурного ремоделирования левого желудочка, смещая его в сторону более адаптивного паттерна эксцентрической дилатации. Кардиопротекторное действие обестатина может быть обусловлено его нормализующим воздействием на вызванное изопротеренолом удлинение интервалов RR и комплекса QRS, отражающее нарушение внутрижелудочковой проводимости.

Особенности экспрессии глюкокортикоидных рецепторов в гипоталамусе и гиппокампе крыс линии Крушинского–Молодкиной

2026-07-07T17:40:09+03:00

Целью данной работы было оценить особенности экспрессии глюкокортикоидных рецепторов (GR) у крыс линии Крушинского-Молодкиной (КМ), предрасположенных к аудиогенной эпилепсии. GR опосредуют отрицательную обратную связь в гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системе (ГГАКС), обеспечивая завершение стрессорного ответа, однако их длительная активация может способствовать патологической пластичности структур лимбической системы. Мы предположили, что дефект экспрессии или функции GR лежит в основе фенотипа крыс КМ. У интактных крыс КМ по сравнению с крысами Вистар иммобилизационный стресс вызывал более выраженное и пролонгированное повышение кортикостерона при отсутствии различий в уровне адренокортикотропного гормона, что указывает на ослабление GR-зависимого ингибирования ГГАКС. В мелкоклеточной зоне паравентрикулярного ядра гипоталамуса у крыс КМ обнаружено меньше клеток с GR-иммунореактивными ядрами. В гиппокампе не было выявлено различий в уровне мРНК гена Nr3c1 и содержании GR. Таким образом, у крыс КМ выявлен дефицит GR-опосредованной регуляции в ключевом центре ГГАКС, но не в гиппокампе. В настоящем исследовании установлено, что многократные стимуляции судорожных припадков (24 предъявления) не влияют на содержание мРНК Nr3c1 в гиппокампе, но приводят к повышению уровня белка GR в этой структуре. Это свидетельствует о возрастании чувствительности гиппокампа к кортикостероидам на фоне хронически повышенного уровня глюкокортикоидов при повторяющихся припадках, что может вносить вклад в механизмы вовлечения гиппокампа в эпилептическую сеть при развитии аудиогенного киндлинга.

Накопление липофусцина в нейронах гиппокампа крыс как маркер оксидативного стресса, вызванного экстремальной гипероксией

2026-07-07T17:40:09+03:00

В работе изучалась возможность использования пигмента липофусцина, неметаболизируемого конечного продукта клеточного метаболизма, в качестве биомаркера состояния внутриклеточного перекисного окисления липидов. Исследование выполнено на трехмесячных крысах-самцах линии Wistar при давлении кислорода 5 АТА. Для выявления липофусцина в мозге применяли метод конфокальной микроскопии с использованием способности данного пигмента к автофлуоресценции. Морфометрический анализ срезов различных областей гиппокампа показал накопление липофусцина в головном мозге крыс после их однократной экспозиции в атмосфере кислорода под давлением 5 АТА. Выявленные включения липофусцина имеют интрацеллюлярную локализацию и регионарную гетерогенность распределения пигмента в разных областях гиппокампа. Впервые продемонстрировано, что нейроны области СА3 гиппокампа проявляют более высокую уязвимость к действию экстремально высокого давления кислорода, демонстрируя более интенсивное накопление липофусцина по сравнению с областью СА1. Динамика накопления нейронального липофусцина может рассматриваться как перспективный биомаркер интенсивности перекисного окисления липидов и объективный критерий оценки степени развития окислительного стресса в ЦНС. Полученные на моделях животных данные имеют практическое значение для разработки методов оптимизации режимов подводных погружений с использованием сжатого кислорода под высоким давлением.

Комплексный анализ костной ткани крыс после 7‑ и 21‑суточной опорной разгрузки

2026-07-07T17:40:09+03:00

Работа представляет собой комплексное исследование локальных (структурно-функциональных) и системных (метаболических) адаптационных изменений костной ткани, вызванных опорной разгрузкой разной длительности. Эксперимент проведен на самцах крыс линии Wistar. Получены образцы костей задних конечностей и крови у крыс после опорной разгрузки длительностью 7 и 21 сутки, а также у соответствующих групп виварного контроля. В бедренной кости методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой определили массовую долю Ca, Mg, P и Zn. Проведен гистоморфометрический анализ трабекулярного костного вещества большеберцовой кости. В сыворотке крови методами иммуноферментного и мультиплексного анализа определили концентрации регуляторов костного метаболизма (1,25-дигидроксивитамин D3, паратиреоидный гормон (PTH), фактор роста фибробластов-23 (FGF23), Dikkopf-родственный белок 1 (DKK1), склеростин (SOST), остеопротегерин (OPG) и лиганд рецептора активатора ядерного фактора каппа-В (RANKL). Выявлено, что кости животных после опорной разгрузки обоих сроков отличаются от контрольных групп меньшей массой и сниженным содержанием Ca и Mg. После 21-суточного воздействия отмечались низкие значения Zn. Доля трабекулярного костного вещества большеберцовой кости и показатели жизнеспособности остеоцитов у животных после обоих сроков антиортостатического вывешивания значительно ниже, чем у контрольных групп. Выявлены различия сывороточных уровней RANKL (для 7-суточного воздействия) и OPG, DKK1 (для 21-суточного воздействия) между группами после опорной разгрузки и соответствующими контрольными группами. Опорная разгрузка приводит к локальной деминерализации и структурным изменениям костной ткани крыс. Структурно-функциональные изменения наблюдаются уже на 7-е сутки воздействия, сопровождаясь снижением RANKL в сыворотке. После 21 суток отмечено изменение толщины костных трабекул, снижение OPG в крови, снижение числа остеоцитов и увеличение доли пустых лакун после опорной разгрузки на фоне низкого содержания DKK1 в крови.

Динамика автономного кардиального контроля при моделировании острой нормобарической гипоксии у добровольцев с различным исходным уровнем гипоксической устойчивости

2026-07-07T17:40:09+03:00

Исследование посвящено изучению динамики автономного кардиального контроля у здоровых добровольцев с разной гипоксической устойчивостью при острой нормобарической гипоксии. Основное внимание уделено изменениям вегетативной нервной системы, оцениваемым через показатели вариабельности сердечного ритма (ВСР) и пресистолического периода (pre-ejection period, PEP). В исследовании приняли участие 62 добровольца (24 мужчины, 36 женщин, возраст 18 [18; 19] лет), ретроспективно разделенных на группы: устойчивые (n = 16) и чувствительные (n = 46) к гипоксии. Гипоксический тест проводился на установке ReOxy с оценкой динамики показателей ВСР, PEP, артериального давления и ЧСС до, во время и после гипоксического теста. Общая реакция на гипоксию выражалась в значимом снижении PEP, показателей ВСР - RMSSD и pNN50%, что свидетельствует о симпатической активации и снижении вагусной активности. В восстановлении отмечалось повышение этих индикаторов и снижение АД. У устойчивых добровольцев исходно отмечены более высокие значения RMSSD, pNN50% и HF. Во время теста у них наблюдалась меньшая степень десатурации (∆SpO₂ = -14.9 [-16.7; -12.6]) против группы чувствительных (∆SpO₂ = -19.2 [-19.6; -18.4]) при меньшем приросте ЧСС, но более значимом снижении PEP. В восстановлении у устойчивых добровольцев зафиксированы более высокие показатели парасимпатической активности при снижении ЧСС. Исследование подтверждает, что высокая гипоксическая устойчивость ассоциирована с исходно выраженным парасимпатическим тонусом, адекватной симпатической активацией на стимул и эффектом вагусного «рикошета» в восстановлении. У чувствительных лиц отмечаются вагусная депрессия и пролонгированная симпатическая активация, коррелирующая с десатурацией. Полученные данные обосновывают учет автономной чувствительности при применении техник адаптации к гипоксии.

Потенцирование нейрореабилитационного эффекта гиперкапнической гипоксии ингибитором JNK IQ-1 после фотохимически индуцированного тромбоза головного мозга у крыс

2026-07-07T17:40:09+03:00

В данном исследовании выполнена оценка возможности потенцирования нейрореабилитационного эффекта гиперкапнической гипоксии (ГГ) при комбинировании с ингибитором c-Jun-N-терминальных киназ (JNK), IQ-1 (11H-индено[1,2-b]хиноксалин-11-он оксим) после фотохимически индуцированного тромбоза головного мозга у крыс. 40 крыс-самцов линии Wistar были поделены на 4 равные группы (n = 10), которые подвергались курсу респираторных воздействий по 30 мин в день, 15 сеансов: ГГ (P_O2 ≈ 90 мм рт. ст. и P_CO2 ≈ 50 мм рт. ст.); ГГ с дополнительными внутрибрюшинными инъекциями блокатора JNK IQ-1 в дозе 25 мг/кг (11H-индено[1,2-b]хиноксалин-11-он оксим); контрольную группу и ложнооперированную группу сравнения. После завершения курса реабилитации у групп животных, получавших воздействия ГГ, отмечено двухкратное уменьшение объема инфаркта по сравнению с контролем, улучшение двигательно-координационных функций. При этом добавление IQ-1 усиливало эффективность ГГ только в отношении восстановления двигательно-моторных функций, оцениваемых на ротароде, и снижения концентрации нейрон-специфической енолазы (NSE) в сыворотке крови. Полученные данные свидетельствуют, что ГГ оказывает выраженный нейрореабилитационный эффект после фокального ишемического повреждения (p < 0.05). В свою очередь, комбинирование респираторных тренировок с блокатором JNK показало только частичный потенциал для усиления нейрореабилитационного эффекта ГГ, что может быть связано с отсроченным введением препарата.