Тезисы докладов

Вид материала

12. Проблема сознания в клинике ЭФФЕКТЫ ОСТРОГО ВВЕДЕНИЯ АЛКОГОЛЯ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОВРЕЖДЕНИЙ ГИППОКАМПА
П.М. Балабан, С.В. Саложин, Е.П. Кулешова, А.В. Большаков, М.Ю. Степаничев

Подобный материал:

1 ... 70 71 72 73 74 75 76 77 78

12. Проблема сознания в клинике

ЭФФЕКТЫ ОСТРОГО ВВЕДЕНИЯ АЛКОГОЛЯ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОВРЕЖДЕНИЙ ГИППОКАМПА

Ю.И.Александров ¹⁾, Б.Н.Безденежных ¹⁾, К.В.Анохин ²⁾, А.Kонушин ^{2) 3)}

¹⁾ Институт психологии РАН, Москва

²⁾ НИИ нормальной физиологии им. П.К. Анохина РАМН, Москва

³⁾ Лаборатория компьютерной графики при ВМК МГУ

Сознание и память человека зависят от таких высших отделов головного мозга, как неокортекс и гиппокамп. Эти функции страдают при повреждениях гиппокампа, вызываемых ишемиями, травмами, вирусными и другими заболеваниями. Однако возможности исследований соответствующих клинических патологий и разработки средств их компенсации ограничены из-за отсутствия адекватных моделей повреждений гиппокампа у человека. Задачей настоящей работы было проверить, могут ли эффекты острого введения алкоголя рассматриваться в качестве подобной модели, а также разработать компьютерные тесты состояний разных форм памяти и состояний сознания и их нарушений в клинике. Основанием для данного предположения были полученные нами ранее данные о том, что острое введение алкоголя в дозе 1 г/кг блокирует активность нейронов, обеспечивающих наиболее высокие уровни системной организации поведения, сформированные на поздних этапах индивидуального развития.

В экспериментах с задачей выбора участвовало 70 испытуемых, причем дважды с интервалом 3-6 месяцев участвовали 8 мужчин и 6 женщин – в одном эксперименте они были в нормальном состоянии, в другом – в состоянии после приема этанола в дозе 1 г/кг. Показано, что алкоголь не действует на время простых ответов, но тормозит сокращение времени ответа в задачах выбора ответа и блокирует эффект последовательности, который является показателем совершенствования поведения. Под действием алкоголя увеличивается латентный период пика Р300 и уменьшается его амплитуда. С развитием этого компонента связывают переходные процессы от одного действия к другому. Именно этот этап, во время которого происходит оценка конечного результата совершенного действия и планирование будущего, характеризуется наиболее высокими уровнями сознания. Этот этап, как предполагается, характеризуется более низкими уровнями сознания. Следовательно, в экспериментах обнаружено более выраженное действие алкоголя на те звенья мозгового обеспечения поведения, которые соответствуют более высокому уровню сознания. Сопоставление полученных нами данных с данными о том, что гиппокамп обеспечивает функционирование декларативной памяти и является весьма чувствительной мишенью действия алкоголя, позволяет предполагать, что последний может быть использован в целях вышеупомянутого моделирования. Для дифференцированной оценки функций памяти человека, зависящей от гиппокампа, и оценки влияния алкоголя на них, была разработана система компьютерных тестов с навигацией испытуемого в виртуальной среде. Система состоит из трех основных модулей – задания протокола тестирования, теста с виртуальной средой, и модуля визуализации траектории движения с сохранением результатов тестирования для последующего анализа. В настоящий момент в системе доступны 3 вида виртуальных лабиринтов – Морриса, Барнс, 8-рукавный радиальный лабиринт. Система разработана на платформе Java, что позволяет разместить тесты на сайте в интернете для свободного доступа.

СОЗДАНИЕ ТКАНЕСПЕЦИФИЧНЫХ ЛЕНТИВИРУСНЫХ ТРАНСГЕННЫХ МОДЕЛЕЙ С НАПРАВЛЕННЫМИ ИЗМЕНЕНИЯМИ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ В ЛОКАЛЬНЫХ ОБЛАСТЯХ МОЗГА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕХАНИЗМОВ ЦЕРЕБРАЛЬНЫХ ПАТОЛОГИЙ, ПРИВОДЯЩИХ К ИЗМЕНЕНИЯМ В ПАМЯТИ И СОЗНАНИИ

П.М. Балабан, С.В. Саложин, Е.П. Кулешова, А.В. Большаков,

М.Ю. Степаничев

Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва

Трансдукция с помощью лентивирусов является универсальной и эффективной системой доставки генов, регулирующих работу нейронов, и сцепленных с геном, продуцирующим молекулу зеленого флуоресцентного белка. Доставка генов при помощи лентивирусов дает возможность разработать новые модели церебральных патологий за счет прямой и длительной экспрессии генов в ЦНС животных. С использованием лентивируса, несущего ген зеленого флуоресцентного белка (наработан в лаб. А.В.Белявского, Институт молекулярной биологии РАН) в 2008 году отработаны методы стереотаксического введения суспензии лентивирусов в область гиппокампа крыс на животных разного возраста (от 1 до 6 месяцев). С помощью флуоресцентного имаджинга продемонстрирована иммунореактивность к зеленому флуоресцентному белку в местах введения вируса. Продемонстрировано распространение вируса по гиппокампу.

Введено в эксплуатацию (отремонтировано, оборудовано, проведены первые эксперименты) помещение для производства и манипуляций с лентивирусами, состоящее из культурального блока, операционной, помещения для содержания животных. Отработан протокол трансфекции плазмидой, кодирующей зеленый флуоресцентный белок, клеток-упаковщиков, необходимых для производства вируса. С использованием этой плазмиды произведены первые вирусы, которые планируется использовать в качестве контрольных при последующих экспериментах по введению в мозг вируса, несущего конструкции для оверэкспрессии или подавления экспрессии генов, вовлеченных в процессы обучения и памяти или нейропатологий.

Создан вектор, который предполагается использовать для производства вирусных частиц, несущий ген зеленого флуоресцентного белка под контролем CaMKII промотора. Данный промотор является нейрон-специфичным (Ditgen et al., PNAS, 2004), т.е. экспрессия трансгена происходит только в нейронах. В настоящее время производится оптимизация условий для создания вируса для доставки данного трансгена в клетки нервной системы. Мы предполагаем, что работа с лентивирусными частицами, несущими данный вектор, позволит получить данные о вкладе отдельных групп нейронов в процессы обработки информации. Эти данные будут особенно важны для понимания функционирования нашего сознания, механизмов обучения и памяти.

Кроме того, на данный момент проводится работа по созданию siRNA-кодирующих векторов для локальной доставки в клетки центральной нервной системы и подавления экспрессии гена, кодирующего протеолитический фермент каспазу 3, белковый продукт которого вовлечен в процесс нейродегенерации. С помощью данной конструкции мы планируем провести эксперименты по снижению активности каспазы 3 в норме и при моделировании патологических процессов. Полученные данные будут важны для понимания механизмов нейропатологий.