Д. Ф. Августинович Изменение серотонергической активности мозга в процессе развития тревожной депрессии, индуцированной социальными конфронтациями (диск)
| Вид материала | Документы |
- Литвиненко Софья Владимировна, Институт научной информации и мониторинга рао e-mail:, 501.83kb.
- Киев Гоголь «петербургский», 179.43kb.
- Реализация комплексной программы гимназии осуществляется по нескольким направлениям:, 92.38kb.
- Изменение ферментативной активности нативного и иммобилизованного солода под влиянием, 360.17kb.
- Становление младших школьников как субъектов учебной деятельности в процессе конструктивных, 104.18kb.
- Классические законы г. Менделя, 24318.4kb.
- Методические аспекты использования приемов развития познавательного интереса и творческой, 454.77kb.
- Д. И. Дубровский Широкий комплекс вопросов об отношении психики к деятельное головного, 361.54kb.
- Библиотека центра «Академия Успеха», 2852.54kb.
- Статья отнесена к разделу, 65.12kb.
ИЗМЕНЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ К НОРАДРЕНАЛИНУ НЕЙРОНОВ ПОЛЯ СА1 ГИППОКАМПА КРЫС НА СТАДИИ ВЫРАБОТКИ УСЛОВНОГО РЕФЛЕКСА АКТИВНОГО ИЗБЕГАНИЯ
Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва
Исследовали влияние норадреналина (НА) на срезы гиппокампа предварительно обученных крыс. Выработку условного рефлекса проводили до критерия 5 правильных реакций из 6 в течение одного опыта. В отдельную группу относили животных, не достигших критерия обучения после разного количества сочетаний. Электрофизиологические исследования проводили на переживающих срезах гиппокампа по общепринятой методике. После контрольного тестирования в ванночку с препаратом однократно апплицировали НА. Отмывание начинали сразу после аппликации.
Аппликация НА, как правило, не оказывала влияния на срезы гиппокампа крыс группы пассивного контроля. В группе животных, получавших сочетанное предъявление УС и БС, аппликация НА могла приводить к потенциации фокальных ответов поля СА1 на стимуляцию коллатералей Шаффера. Вероятность появления потенциации после аппликации НА зависела от длительности, но не от успешности обучения. Крысы, получившие небольшое количество сочетаний, мало отличались от группы пассивного контроля. Вероятность потенциации росла с увеличением количества предъявляемых перед декапитацией сочетаний. Реакция на подведение НА достоверно не менялась после достижения критерия обучения. Увеличение ответа не сопровождалось снижением уровня фасилитации при парной стимуляции. Этот факт свидетельствует от том, что потенциация фокальных ответов после аппликации IА, скорее всего, не связана с увеличением эффективности синаптической передачи. Предполагается, что изменение эффективности норадренергических входов в гиппокампе может играть определеннoю роль на стадии выработки УР, что, по всей видимости, определяется их участием в системе arousal или реакции организма на стресс. В то же время, норадренергические входы в гиппокампе, по-видимому, не имеют отношения к механизмам хранения и воспроизведения приобретенного навыка.
Т.В.Кузнецова, И.Ю.Северина, В.Л.Свидерский
Особенности ультраструктурной организации основного нейропиля метаторакального ганглия личинки саранчи
Институт эволюционной физиологии и биохимии им.И.М.Сеченова РАН,
Санкт-Петербург
Электронно-микроскопическое изучение метаторакального ганглия личинки саранчи 1 возраста показало, что нейропиль включает в себя многочисленные профили аксонов моторных и сенсорных нейронов, аксоны и дендриты интернейронов. Разнообразные по размерам и профилям синаптические терминали содержат в пресинаптическом отделе различающиеся по морфологии синаптические пузырьки: светлые округлые диам.10-20 нм, темные гранулярные пузырьки размером 60-120 нм и нейросекреторные гранулы диам. до 200 нм. Известно, что светлые пузырьки содержат ацетилхолин, гранулярные - катехоламины. В нейропиле личинки саранчи отмечено большое количество синаптических терминалей, несущих преимущественно гранулы катехоламинов, в то время как у взрослых насекомых такие терминали (структуры) встречаются значительно реже. Содержание катехоламинов в ЦНС личинки саранчи может свидетельствовать об их важной роли в развитии нервной системы насекомых. Наличие дивергентных и конвергентных синапсов, а также электрических синапсов типа en passant в нейропиле метаторакального ганглия личинки указывает на высокий уровень организации структур нейропиля, ответственного за генерацию локомоторных ритмов у насекомых.
Таким образом, нервные элементы личинки находятся под влиянием нейрогуморальных факторов и биологически активных веществ (катехоламины, аминокислоты, пептиды), которые, в свою очередь, влияют на становление синаптической передачи в ЦНС развивающегося насекомого, являясь модуляторами нейрональной активности.
А.В.Курочка, А.С.Лосев
ВЛИЯНИЕ АНАЛИЗАТОРОВ СЕРОТОНИНОВОЙ НЕЙРОМЕДИАТОРНОЙ СИСТЕМЫ НА ФИЗИЧЕСКУЮ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ПРИ ОСТРЫХ ОТРАВЛЕНИЯХ ХЛОРОФОСОМ
Российский государственный медицинский университет, Москва
Общепризнанно, что серотониновая нейромедиация является равноправным участником взаимодействия нейромедиаторных систем (НМС) в процессе выполнения ими регуляторных функций, обеспечивающих в том числе и адекватный уровень физической активности. Целью настоящей работы было уточнение степени участия механизмов, опосредованных серотониновой НМС, в регуляции физической работоспособности (ФР) в обычных условиях или на фоне острого токсического воздействия хлорофосом (Х). Для этого белых беспородных мышей (самцов массой 18 - 22 г) подвергали затравке Х (в/б; 0,5ЛД50), через 1 час им в/б вводили 5-гидрокситриптофан (5-ГТ; 1, 5 или 50 мг/кг), 5,6-дигидрокситриптамин (5,6-ДГТА; 0,01 - 0,1 - 0,5 мг/кг) или ципрогептадин (Ц; 0,5 - 1 - 5 мг/кг). Спустя 1 час после введения анализаторов оценивали ФР в плавательной пробе с 5%-м отягощением при температуре воды 28-30 °С.
В обычных условиях активация серотониновой НМС мало влияет на ФР животных. Антагонист 5-НТ2/5НТ1С-рецепторов Ц в низких и средних дозах умеренно повышает её, в больших - угнетает. Сходное по направленности, но менее выраженное действие оказывает 5,6-ДГТА. В условиях воздействия ФОС 5-ГТ снижает ФР, а серотонинолитики стимулируют ФР. Особенно сильно выражен при этом эффект у Ц в дозе 5 мг/кг (+130,5%; Р<0,05).
Ранее было показано, что в генезе экзотоксического шока заметную роль играет повышение содержания в мозговой ткани серотонина. Введение 5-ОТ ускоряло время развития судорог, уменьшало продолжительность жизни животных, затравленных ФОС. Полученные нами данные свидетельствуют, что при холинергической гиперактивации, вызванной введением хлорофоса, закономерно значимо повышается активность и серотониновой НМС. Коррекция данного феномена способствует восстановлению такого интегрального механизма адаптации, как ФР.
И.Б.Лапшина
Аспартат и глутамат - сомедиаторы нервно- мышечной передачи у саранчи
Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН,
Санкт-Петербург
В исследовании, проведенном ранее, показано, что нервно-мышечную передачу в быстрой крыловой мышце саранчи обеспечивают два типа постсинаптических рецепторов: аспартатные и глутаматные, а медиатор, очевидно, состоит из смеси аспартата с небольшим количеством глутамата. Аспартат деполяризут мембрану мышечного волокна и, независимо от этого, оказывает модулирующее влияние на глутаматные рецепторы, повышая эффективность их взаимодействия с глутаматом.
С целью изучения фунукциональной дифференцировки нервно-мышечной передачи нами проведены эксперименты с внутриклеточной регистрацией мембранного потенциала от волокон медленной мышцы саранчи. Показано, что существует принципиальное сходство механизмов нервно-мышечной передачи в быстрой и медленной мышцах. Волокна тонического пучка медленной мышцы деполяризуются глутаматом и аспартатом, обладают способностью к потенциации аспартатно-глутаматных ответов. В волокнах фазного и тонического пучков АР4 сходным образом подавляет аспартатные и аспартатно-глутаматные ответы, а также ВПСП, регистрируемые при раздражении нерва. Установлено, однако, что мышечные волокна тонического пучка, как правило, сильнее деполяризуются под действие аспартатных и апспартатно-глутаматных растворов, у большинства из них деполяризация может вызвать серию спонтанных потенциалов. Максимальная величина потенциации в тоническом пучке в среднем в 2- 3 раза больше, чем в фазном. Есть различия в зависимости величины потенциации от концентрации агонистов в растворах, апплицируемых на мыщечные волокна. Полученные результаты дают основания полагать, что функциональные особенности нервно-мышечной передачи во многом определяются свойствами аспартатных и глутаматных рецепторов мышечных волокон.
Н.В.Латышева
ХРОНИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ МК-801 В РАННЕМ ПОСТНАТАЛЬНОМ ПЕРИОДЕ ВЫЗЫВАЕТ НАРУШЕНИЕ МНЕСТИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ У КРЫС ВИСТАР
Институт фармакологии РАМН, Москва.
По современным представлениям, в основе когнитивных нарушений, характерных для некоторых форм шизофрении, лежит гипофункция глутаматергической системы мозга. Наблюдаемые при этом когнитивные дефициты обнаруживают сходство с мнестическими нарушениями, вызываемыми неконкурентным блокатором NMDA- подтипа глутаматных рецепторов МК-801. По данным ряда исследований, включая посмертное изучение мозга больных шизофренией, одним из важных патогенетических факторов является, по-видимому, патология развития мозга. Одним из критических периодов формирования глутаматергической системы является вторая неделя постнатального развития, а именно период формирования некоторых форм нейрональной пластичности, в частности, долговременной потенциации. В связи с вышесказанным целью данного исследования явилась возможность моделирования когнитивных нарушений у крыс путем хронической блокады NMDA-рецепторов. Опытные животные получали ежедневно со второй по седьмую недели жизни (PD7-PD49) подкожные инъекции МК-801 (0,05мг/кг). Начиная с PD12 отмечено достоверное отставание опытных животных по весу. При тестировании животных в “открытом поле” на 7, 16, 17, 27 и 28 дни жизни через 15 и 60 мин. после введения МК-801 наблюдалось увеличение двигательной активности (р< 0,05). У животных этой группы отмечался также пониженный уровень тревожности, оцениваемый в тесте “приподнятого крестообразного лабиринта”. Обучение в сложном лабиринте с положительным пищевым подкреплением выявило отставание приобретения навыка в группе опытных животных по сравнению с контролем. Этот факт, а также анализ способности животных к адаптации (запоминание экспериментальной обстановки) при тестировании в “открытом поле” на 16-17 и 27-28 дни, позволяют предположить наличие нарушений мнестических функций у крыс, получавших МК-801 в ранний постнатальный период.
И.П.Левшина, Н.Н.Шуйкин
МОДИФИКАЦИЯ СОСТОЯНИЯ КРЫС ВВЕДЕНИЕМ AF64A
Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва
Нейротоксин AF64A при билатеральном введении в боковые рога третьего желудочка мозга приводит к гибели большей части холинергических нейронов септума и гиппокампа мозга крыс. Крысам с длительным нарушением поведения (неврозоподобное состояние) был введен AF64A в объеме 3мкл (3нМ вещества) в каждый из боковых рогов третьего желудочка мозга. Контролем служили невротизированные животные, которым по тем же координатам в таком же объеме была введена искусственная спинномозговая жидкость. Неврозоподобное состояние развивалось у крыс в результате выработки условного рефлекса пассивного избегания при вероятностном подкреплении условного сигнала электрическим током на фоне астенизирующего действия "белого" шума громкостью 70-80 дБ. Неврозоподобное состояние характеризовалось изменением поведения, повышением артериального давления, снижением скорости локального кровотока и активности дыхательных ферментов СДГ и НАДН-ДГ в ткани гиппокампа и двигательной коры.
Последствием введения нейротоксина AF64A было: изменение поведения крыс с преобладанием реакции пассивно-оборонительного характера в тесте "открытое поле", неспособность выработки реакции избегания крика жертвы, угашение ранее приобретенной условной реакции пассивного избегания.
Эти особенности поведения сочетались со снижением тонуса вегетативных реакций: возвращением к исходным (контрольным) величинам АД, увеличением скорости локального кровотока и увеличением активности дыхательных ферментов НАДН -ДГ и СДГ в ткани гиппокампа и двигательной коры.
Последние реакции, вероятно, носят компенсаторный характер.
М.В. Ленцман, С.А. Поленов, Д.П.Дворецкий
НЕЙРОТРАНСМИТТЕРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ СИМПАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛЯЦИИ СОСУДИСТОГО ТОНУСА
Институт физиологии им.И.П.Павлова РАН, Санкт-Петербург
Классические представления о норадреналине как единственном медиаторе симпатических нервов, участвующем в регуляции тонуса сосудов, следует считать устаревшими в связи с открытием в составе симпатических нервов ряда пептидных ко-трансмиттеров, а также синтазы оксида азота. Неясно, однако, каким образом симпатическая импульсная активность может оказывать селективное влияние на релизинг отдельных ко-трансмиттеров.
В данной работе мы применили пачечный тип стимуляции регионарных симпатических нервов (более близкий к естественной импульсной активности) в сравнении с традиционно применяемой регулярной стимуляцией, регистрируя методом прижизненной видеомикроскопии диаметр артериальных и венозных микрососудов желудка у крыс.
Было установлено, что пачечный тип активации вызывает более сильное и устойчивое сокращение артериол (но не венул), чем то же число стимулов, подаваемых на нерв в регулярном режиме. При этом после адреноблокады сократительная реакция артериол исчезала полностью при регулярной стимуляции, но частично сохранялась при пачечной. Эти данные свидетельствуют о выделении при пачечной стимуляции медиатора неадренергической природы (предположительно нейропептида–тирозин), а также о различиях в нейроэффекторной организации артериол и венул.
Ауторегуляторное ускользание из под влияния симпатических нервов, наоборот, было в 3-5 раз больше при регулярной, чем при пачечной стимуляции, и оно резко ослаблялось после блокады синтазы окиси азота. Последнее свидетельствует о более мощной активации нитрергического звена при регулярном потоке эфферентной импульсации в сравнении с пачечным паттерном активности.
Результаты исследований позволяют заключить, что эффективное управление сосудистым тонусом может достигаться симпатической иннервацией не только за счет числа нервных импульсов, но и паттерна их следования, и определяться не только количеством высвобождающегося классического медиатора, но и характером секретируемых ко-трансмиттеров.
Е.М.Максимова
МНОЖЕСТВЕННОСТЬ МЕДИАТОРОВ В СЕТЧАТКЕ ПОЗВОНОЧНЫХ
Институт проблем передачи информации РАН, Москва
В сетчатке позвоночных обнаружено около 3 десятков медиаторов: ацетилхолин, допамин, глицин, ГАМК, глютамат (ГЛЮ) и различные пептиды. Зрительные рецепторы, палочки и колбочки, передают сигналы на биполяры и горизонтальные клетки при помощи единственного медиатора - ГЛЮ. Он выделяется все время в темноте, когда рецепторы деполяризованы, и прекращает выделяться на свету, когда они гиперполяризованы. Биполяры физиологически делятся на два класса - деполяризационные и гиперполяризационные. И те, и другие передают свои сигналы на выходные нейроны сетчатки - ганглиозные клетки тоже при помощи ГЛЮ. Многие ганглиозные клетки тоже ГЛЮ-эргические. Таким образом, в прямом пути сигнала от рецепторов к мозгу работает ГЛЮ. Все остальные медиаторы локализованы в разных популяциях амакриновых клеток (АК). Эти клетки влияют на передачу сигнала от биполяров к ганглиозным клеткам и организуют сложные свойства рецептивных полей выходных нейронов сетчатки. Каждый медиатор приурочен к определенному морфологическому классу АК. Так, ацетилхолин у всех до сих пор исследованных животных находится в так называемых звездчатых АК. Глицин - в бистратифицированных АК, являющихся вставочными нейронами на пути палочкового сигнала. В условиях темновой адаптации они связаны в электрический синцитий между собой и с колбочковыми биполярами. Дофаминэргические АК на свету разобщают этот синцитий. Исключением из правила морфо-медиаторного единства являются ГАМК-эргические АК. Их насчитывается до 8 разных типов. Выяснилось, что в нейронах, содержащих ГАМК, как правило, находится еще один медиатор.
Таким образом, во внутреннем синаптическом слое работает все множество обнаруженных в сетчатке медиаторов, в отличие от наружного синаптического слоя, где связь разнообразных нейронов осуществляется единственным медиатором - ГЛЮ. Данные, полученные на сетчатке позвоночных, интересны не только с точки зрения физиологии самой сетчатки, но и нервной системы вообще.
Б.Н. Манухин
ЛИГАНД-РЕЦЕПТОРНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ И ИХ АНАЛИЗ
Институт биологии развития им. Н.К.Кольцова РАН, Москва
Предложена система анализа лиганд-рецепторных взаимодействий в физиологических и биохимических экспериментах. Для двух дискретных пулов рецепторов присоединение радиоактивного лиганда к специфическим рецепторам описывается уравнением b=[(Bm1.An1)/(Kd1n1+An1)]+[(Bm2.An2)/(Kd2n2+An2)],. где b количество связанных рецепторов при концентрации лиганда [A], Bm1, Bm2- концентрация мест связывания в пулах рецепторов (Bm1+ Bm2= Bmax), Кd1, Кd2 - константы диссоциации комплекса лиганд-рецептор, n1, n2- коэффициент Хилла (количество молекул лиганда, присоединяющихся к одному рецептору или коэффициент кооперативности) .
Физиологическая реакция для эффекторной системы с двумя дискретными пулами рецепторов разной аффинности определяется уравнением: p=[(Pm1.An1)/(EC501n1+An1)]+[(Pm2.An2)/(EC502n2+An2)], где p - величина реакции на агонист (или антагонист) в концентрации [А], Pm1, Pm2 - величина максимальной реакции пулов рецепторов (Pm1+Pm2= Pmax), EC501, EC502- концентрация агониста, вызывающая реакции равную Pm1/2, Pm2/2, n1, n2 - коэффициент Хилла.
Параметры уравнений показывают: количество пулов рецепторов, различающихся по аффинность к лиганду (Kd или EC50), количество активных рецепторов (Bmax) или величина максимальной реакции (Pmax), количество молекул лиганда, связывающихся с рецептором (n, коэффициент Хилла). Производный параметр (Е) эффективность (E=Bmax/2Kd или E=Pmax/EC50) дает общую количественную характеристику активности эффекторной системы. Рассмотренный метод анализа лиганд-рецепторных взаимодействий применим для любых биологических реакций, результаты которых могут быть представлены количественно.
Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант N99-04-49141)
Е.Б.Манухина, И.Ю.Малышев
СТРЕСС-ЛИМИТИРУЮЩАЯ СИСТЕМА ОКСИДА АЗОТА
НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН, Москва
Интенсивность стресс-реакции определяется соотношением активации стресс-системы, реализующей реакцию организма на стрессор (нейроны медуллярного и гипоталамического отделов мозга, гипоталамо-гипофизарно-адреналовая система и эфферентная симпатическая система), и активации так называемых стресс-лимитирующих систем, которые могут ограничивать чрезмерную активацию стресс-системы и, соответственно, повреждающее действие избытка стресс-гормонов. К центральным стресс-лимитирующим системам относятся ГАМК-ергическая, опиоидергическая, дофаминергическая, серотонинергическая и некоторые системы модуляторных пептидов; периферические или локальные стресс-лимитирующие системы включают в себя простагландиновую, антиоксидантную, аденозинергическую и систему стресс-белков HSP70. В настоящей работе обосновано представление о системе оксида азота (NO) - универсального медиатора и регулятора физиологических функций организма - как о новой стресс-лимитирующей системе и NO как о метаболите этой системы. Установлено, что NO-система отвечает основным ранее сформулированным критериям стресс-лимитирующей системы: 1) система синтеза NO обладает способностью активироваться под действием стресса; 2) NO может ограничивать выброс и/или продукцию стресс-гормонов; 3) NO способен ограничивать стрессорные повреждения организма; 4) при экзогенном введении метаболит этой системы (т.е. NO) увеличивает, а ингибиторы его синтеза снижают устойчивость организма к стрессу, а также адаптивные возможности организма; и 5) NO-система активируется в процессе адаптации к повторным воздействиям факторов среды. Исходя из этих представлений, на примере адаптации к стрессу рассмотрена роль NO в формировании адаптации организма к факторам среды и адаптационной защите от повреждающих стрессорных воздействий.
Л.Н.Маркова, Н.Ю.Сахарова, Г.А.Бузников
ОСОБЕННОСТИ РЕАКЦИИ ДОИМПЛАНТАЦИОННЫХ ЗАРОДЫШЕЙ МЫШЕЙ НА ДЕЙСТВИЕ ХОЛИНОЛИТИКОВ
Институт биологии развития им. Н.К.Кольцова РАН, Москва,
Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино
За последние годы накопилось достаточно данных о присутствии и функциональной активности нейротрансмиттеров у ранних зародышей млекопитающих. У доимплантационных зародышей мышей была обнаружена специфическая чувствительность к антагонистам серотонина и адреналина, что дает основание полагать, что эти трансмиттеры принимают участие в регуляции раннего эмбриогенеза мышей. В данной работе исследовано действие холинолитиков разного типа действия на доимплантационные зародыши мышей F1(CBA X C 57Bl)6 и SHK.
Наибольшую чувствительность зародыши проявили к холинолитикам смешанного действия (этпенал-3 и этпенал-14). В присутствии этих веществ (2,5-10мкМ) замедлялось дробление, бластомеры имели разную величину, наблюдалось их слияние ("обратное развитие"). Зародыши в таких условиях развивались лишь до стадии морулы и имели атипичное строение. Внесенный одновременно с холинолитиком ацетилхолин (4мкМ) оказывал защитное действие против холинолитиков смешанного действия - зародыши проходили без нарушений раннее дробление, завершали компактизацию и развивались до стадии морулы - ранней бластоцисты.
М-холинолитик атропин и н-холинолитик d-тубокурарин в аналогичных концентрациях не влияли на развитие и лишь в концентрации 100мкМ (тубокурарин) и 150мкМ(атропин) вызывали остановку развития. Агонист н-холинорецепторов никотин(10-20мкМ) не препятствовал дроблению, но у части зародышей отсутствовала или была неполной компактизация. При внесении никотина на стадии 4-8 бластомеров развитие не нарушалось и зародыши достигали стадии бластоцисты.
На основании полученных данных можно предположить, что в период доимплантационного развития у зародышей мышей отсутствуют классические м- и н-холинорецепторы, а имеются рецепторные структуры, чувствительные к препаратам смешанного (м- и н-) холинолитического действия.
Ю.С. Медникова, Ф.В. Копытова