Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова

ВРЕМЕННАЯ ШКАЛА АДАПТАЦИИ ПРИ ОБРАБОТКЕ ЗВУКОВЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ НЕЙРОНАМИ ПЕРВИЧНОЙ СЛУХОВОЙ КОРЫ БОДРСТВУЮЩИХ МЫШЕЙ (MUS MUSCULUS)

Марина Александровна Егорова — 2023-11-30

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

Никита Андреевич Шабалдин — 2023-11-30

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-инженерных 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

Ирина Германовна Андреева — 2023-12-05

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

Анастасия Ильинична Молчанова — 2023-12-05

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 G_i-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

Елена Алексеевна Губаревич — 2023-12-08

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, причём 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

Валерий Игнатьевич Капелько — 2023-12-08

Важнейшим свойством миокарда, определяющим наполнение левого желудочка (ЛЖ) сердца, является его растяжимость. Наиболее простым методом её 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

Дарья Владимировна Базовкина — 2023-12-08

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

Лидия Валерьевна Болдырева — 2023-12-10

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 приёма 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, отдельные черты шизофреноподобного поведения у таких животных. Приём соевого лецитина оказал схожее влияние на социальное поведение и компульсивные черты, и вызвал повышение агрессии у самцов. Таким образом, долговременный перинатальный приём 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

Татьяна Александровна Томова — 2023-12-10

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 аналогичными показателями интактных крыс.

ИЗМЕНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ВНЕКЛЕТОЧНОГО МАТРИКСА В СКЕЛЕТНОЙ МЫШЦЕ ЧЕЛОВЕКА В УСЛОВИЯХ ХРОНИЧЕСКОГО НАРУШЕНИЯ СОЗНАНИЯ

Ксения Асхатовна Зарипова — 2023-12-13

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.