Нейробиологические основы поведения животных.НИР

Neurobiological basis of animal behaviour

Соисполнители НИР

МГУ Соисполнитель

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Нейробиологические основы поведения животных.
Результаты этапа: Исследования механизмов пластичности показали, что латеральная диффузия ацетилхолиновых рецепторов играет, как и их эндо- и экзоцитоз, важную роль в депрессии холиночувствительности нейронов на клеточном корреляте привыкания у наземного моллюска Helix lucorum. Используя нейрофизиологические методы, изучено взаимодействие разных структур мозга при выполнении условного рефлекса избегания. Причинами влияния звука на прохождение зрительной информации через латеральное коленчатое тело могут являться его тесная связь с тектальными структурами, а также сильные кортико-фугальные связи. Показано, что в F16 селекции мышей на высокие показатели решения когнитивного теста (способности к экстраполяции) сохраняются различия между линией ЭКС и контролем в когнитивных способностях, ситуационной тревожности и агрессивности. Проявление коморбидности тревожности, депрессии и повышенной судорожной готовности (у крыс 4 генотипов) в значительной степени определяется генетическим фоном линии как в норме, так и после хронического введения флуоксетина. Исследованы способы защиты ЦНС от стрессогенных воздействий. Выявлена возможность коррекции антиоксидантами и ноотропами обучения и памяти крыс, нарушенных вызываемым тяжёлыми металлами окислительным стрессом. Получены новые данные, подтверждающие сформулированную в лаборатории гипотезу об участии тимуса в работе стресс-лимитирующей системы. Получен патент «Мицеллярный комплекс липоевой кислоты с карнозином для защиты млекопитающих от окислительного стресса» (№2016104647).
2 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Нейробиологические основы поведения животных.
Результаты этапа: 1. Исследования не клеточном уровне показали: 1.1. Ноотропные препараты - ноопепт и пирацетам изменяют амплитуду вызванного ацетилхолином входящего тока (АХ-тока) командных нейронов виноградной улитки. Оба соединения проявляют холинопозитивное действие. Дозовая кривая пирацетама в интервале 10-5-10-2 - линейная, а кривая доза-эффект ноопепта в интервале 10-10-10-7 - колоколообразная. Ноопепт усиливает АХ-ток при низких концентрациях (10-10 - 10-8 M), а пирацетам - при более высоких (10-4-10-2 М). Величины максимальных холинопозитивных эффектов ноопепта и пирацетама одинаковы, в то время как концентрации ноотропных препаратов, при которых они достигаются, различаются на 7 порядков. Полумаксимальная концентраций (EC50) ноопепта - 10-10 М, а у пирацетама EC50 - 10-3 М. Высокая активность ноопепта позволяет ожидать низкую вероятность и степень побочных эффектов при его применении. Методом восстановления флуоресценции после фотоотбеливания на лазерном конфокальном сканирующем микроскопе показано отсутствие различий длительности полувосстановления флуоресценции при концентрации ноопепта 10-9 М. Эти результаты позволили не учитывать латеральную диффузию никотиновых рецепторов на мембране как один из этапов интернализации этих ионотропных рецепторов. Вполне возможно, что ноопепт проходит через плазмалемму нейрона и взаимодействует с примембранными белками. Предполагаем, что эффект пирацетама вызывает его взаимодействие с сайтами плазмалеммы, в результате чего меняется текучесть мембраны нейрона. 1.2. Установлена роль нейромодулятора никотиновых рецепторов Lynx1 в пресинаптической фасилитации выброса нейромедиатора. Получены данные об увеличении амплитуды посттетанического ответа по сравнению с контролем после предварительной инкубации переживающих срезов мозга мышей в растворе, содержащим нейромодулятор Lynx1, и о конкуренции нейромодулятора Lynx-1 никотиновых рецепторов с бета-амилоидным пептидом. Преинкубация переживающих срезов мозга мышей в растворе с Lynx1 и бета амилоидным пептидом ведет к восстановлению уровня долговременной потенциации в зоне СА1 гиппокампа до контрольного, который падает в случае преинкубации срезов мозга с бета амилоидом. Установлено, что нейромодулятор Lynx1 убирает когнитивные нарушения, вызванные хроническим введением селективного блокатора (MLA) альфа7 рецепторов в поведенческих тестах. Кроме этого, уровень долговременной потенциации у мышей, получавших блокатор, был существенно снижен по сравнению с контрольными мышами, в то время, как у мышей, систематически получавшими блокатор и нейромодулятор одновременно, он статистически достоверно не отличался от контрольных мышей. 2. Завершена обработка ранее полученных в эксперименте 2016 г. данных по изучению влияния протонного облучения на поведение обезьяны Макака резус. В одном эксперименте изучались движения глаз и рук при выполнении обезьяной сложного зрительномоторного инструментального рефлекса. В другом изучали оперантное поведение обезьяны при решении пространственной задачи по доставанию подкрепления в простом лабиринте. Новые результаты дополняют и уточняют ранее полученные, подтверждая и укрепляя ранее сделанные выводы. В 2017 году начато и продолжается обучение двух интактных обезьян Макака резус. Проводится усовершенствование экспериментальной установки по регистрации компонентов поведения обезьян в инструментальном рефлексе, используемой в эксперименте. Ведётся интеграция в установку компонентов для регистрации электрической активности коры мозга животных. Также усовершенствуется аппаратная часть компонента установки по регистрации движения глаз с целью уменьшения объёма последующей обработки экспериментальных данных. 3. Исследования способов защиты ЦНС от стрессогенных воздействий. 3.1. Иззучено влияние тимозина фракции 5, тималина и тимулина у молодых животных с паркинсоноподобным синдромом, вызванном введением нейротоксина, на обучение и память, состояния тревоги, эмоционального напряжения и стресса. Установлено снижение уровня тревоги под влиянием пептидов тимуса в тестах приподнятый крестообразный лабиринт, вынужденное плавание, черно-белая камера и открытое поле. На фоне пептидов крысы быстрее вырабатывали условные реакции активного и пассивного избегания; пептиды противодействовали функциональным нарушениям обучения и памяти. Установлено положительное влияние тимулина на восстановление обучения и памяти у тимэктомированных животных. Изучено влияние иммуноактивных препаратов из тимуса и кожи на нейроно-глиальные соотношения и на структурно-функциональное состояние трех структур мозга крыс. Проведено исследование хронического действие ультразвука переменных частот на когнитивные функции и уровни агрессии и тревожности у грызунов. 3.2. Показано прямое нейропротекторное действие эндогенного антиоксиданта карнозина в условиях необратимой фокальной ишемии мозга у крыс. 3.3. Проанализирована эффективность антиоксидантов различных классов в клеточной модели окислительного стресса, вызываемого тяжёлыми металлами и перекисью водорода. 3.4. Выявлено противодействие окислительному стрессу с помощью нового фармацевтического препарата - биологически активной трео-Ds-изолимонной кислоты, которая обладает более выраженными антиоксидантными свойствами, чем классический антиоксидант - аскорбиновая кислота. 4. Поведение 4.1. Нейрохимический анализ. Были выявлены межструктурные различия у мышей линии F1 (DBA/2J, C57BL/6J) и ВАLВ/с в содержании основных медиаторов – ноадреналина, дофамина и серотонина. У ВАLВ/с содержание серотонина в гипоталамусе и стриатуме было значимо выше, чем у F1, а содержание ноадреналина в гиппокампе и стриатуме, как и дофамина в гиппокампе, выше, чем у F1. Было обнаружено, что в состояние голода у животных по сравнению состоянием сытости сопровождалось увеличением содержания норадреналина и серотонина в гипоталамусе, дофамина в гиппокампе и серотонинового обмена в стриатуме. Параллельно с этим содержание лептина, нейропептида Y и тиреоидных гормонов в крови снижалось. Установлено, что чем выраженнее была степень влечения к этанолу, тем выше оказывалось содержание фибриногена и ниже фибринолитическая активность у крыс Вистар. 4.2. Продолжено исследование нейробиологических основ хоминга полевок с применением метода иммуногистохимического картирования активации структур мозга по уровню экспрессии белка с-Fos. Показано, что именно каудальные области полей CA1 и СА3 гиппокампа и зубчатая фасция в наибольшей степени активируются в процессе хоминга. Активация этих субрегионов у грызунов при исследовательской активности в лабораторном «открытом поле» позволяет предположить, что ключевым фактором, вызывающим эти изменения, может быть нагрузка, связанная с обработкой информации при передвижении в пространстве, особенно в природных условиях. 4.3. С целью анализа механизмов символизации продолжается поэтапное обучение четырех серых ворон выбору по условному соответствию образцу. У птиц стали появляться периоды достоверного преобладания правильных выборов, но они пока слишком коротки и не удовлетворяют принятому критерию обученности (не менее 80% правильных решений в 96 пробах подряд). 5. Генетика поведения. Искусственный отбор на высокие показатели решения теста на экстраполяцию направления движения стимула (когнитивный признак) не привел к повышению его экспрессии. Однако показатели другого (несколько более простого по структуре) когнитивного признака (понимания свойства неисчезаемости) были выше у мышей селектируемой линии. У этих животных была достоверно более высокой позитивная реакция на новизну. 6. Аудиогенная эпилепсия. Крысам линий КМ и «0» вводили серийно три новых антиконвульсанта (астаксантин, метил-глиоксаль и уридин), которые снижают интенсивность химически вызванных судорог переднемозговой локализации. Все три соединения практически не снизили интенсивности аудиогенной эпилепсии (крысы линии КМ) и не изменили отсутствия припадка в ответ на звук (линия «0»). Пребывание крыс КМ в «обогащенных» условиях среды не изменило интенсивности аудиогенной эпилепсии и практически не повлияло на поведение тревожности в тесте приподнятого крестообразного лабиринта и на нейрогенез в зубчатой фасции гиппокампа. Специальный контроль обнаружил, что крысы линии КМ не бегали в «колесах активности», а этот бег – основной фактор активирующего влияния обогащения условий содержания.
3 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. Нейробиологические основы поведения животных.
Результаты этапа: Показана чувствительность нейронов виноградной улитки к селективным лигандам альфа7 никотиновых ацетилхолиновых рецепторов – антагонистам, -альфа-бунгаротоксину, альфа-кобратоксину, альфа-конотоксину а также к положительному аллостерическому модулятору PNU-120596. Исследованы цитопротекторные свойства дипептидных миметиков фактора роста нервов и мозгового нейротрофического фактора (ГК-2 И ГСБ-106) в клеточной модели окислительного стресса. Получены результаты, свидетельствующие о негативном влиянии протонов на тонкие механизмы обеспечения движений рук и глаз обезьян в условном рефлексе спустя два месяца после воздействия при сохранности системных процессов. Проведено исследование механизмов формирования эквивалентных отношений между знаком (буквами «S» и «V») и обозначаемым (понятиями сходство и отличие) у серых ворон. Выявлены особенности вовлечения разных областей гиппокампа некоторых видов грызунов в исследовательское поведение животных в незнакомой среде. В поколениях F18 и F19 селекции мышей на успешность решения теста на экстраполяцию подтвердили неустойчивый «паттерн» различий между селектируемой линией и контролем. Получены характеристики новых селектированных линий крыс «4» и «0», диаметрально различающихся по степени чувствительности к действию звука, которые могут быть физиологически адекватным контролем для модели аудиогенной эпилепсии - линии крыс Крушинского-Молодкиной (КМ ).
4 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. Нейробиологические основы поведения животных.
Результаты этапа: Использование комплекса поведенческих, электрофизиологических, фармакологических, биохимических, генетических и других методов позволило получить новые сведения о нейробиологических основах поведения животных в норме и патологии при различных функциональных состояниях и нагрузках. Продолжено изучение когнитивных функций у обезьян при воздействии ионизирующего излучения. Все полученные результаты вносят вклад в изучение нейробиологических основ поведения животных в норме и патологии. По результатам проведенных исследований опубликовано: 1 книга, 86 статей в Российских и иностранных журналах и сборниках научных трудов, сделано 42 доклада на Российских и международных конференциях, созданы новые учебные курсы. Проводимые на кафедре исследования являются составной частью направления приоритетного направления научных исследований: «Физиологические механизмы деятельности, развития и устойчивости организма человека и животных».
5 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. Нейробиологические основы поведения животных.
Результаты этапа:
6 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. Нейробиологические основы поведения животных.
Результаты этапа:
7 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. Нейробиологические основы поведения животных.
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".