Научная статья на тему 'МОДУЛЯЦИЯ НЕЙРОПЛАСТИЧНОСТИ С ПОМОЩЬЮ ОПТОГЕНЕТИЧЕСКОЙ СТИМУЛЯЦИИ ДОРЗАЛЬНОГО ГИППОКАМПА'

МОДУЛЯЦИЯ НЕЙРОПЛАСТИЧНОСТИ С ПОМОЩЬЮ ОПТОГЕНЕТИЧЕСКОЙ СТИМУЛЯЦИИ ДОРЗАЛЬНОГО ГИППОКАМПА Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
180
31
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОПТОГЕНЕТИКА / НЕЙРОИНТЕРФЕЙС / НЕЙРОГЛИЯ / МОДУЛЯЦИЯ НЕЙРОНОВ / НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ / СТЕРЕОТАКСИС / СИНАПТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ / ДОРЗАЛЬНЫЙ ГИППОКАМП / НЕЙРОПЛАСТИЧНОСТЬ

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Фомочкина Ирина Ивановна, Петросян Тигран Ромаевич, Кубышкин Анатолий Владимирович, Петренко Виталина Игоревна, Сорокина Лея Евгеньевна

Проведен морфологический и функциональный анализ влияния оптогенетической стимуляции нейронов дорсального гиппокампа после стереотаксического внедрения оптоволоконного нейроинтерфейса у трансгенных мышей. Длительная в течение 8 недель стимуляция синим светом длиной волны 470 нм обеспечила активацию роста миелинизированных отростков нейронов, увеличение плотности клеток дорзального гиппокампа и коры головного мозга, а также улучшение когнитивных функций у мышей экспериментальной группы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Фомочкина Ирина Ивановна, Петросян Тигран Ромаевич, Кубышкин Анатолий Владимирович, Петренко Виталина Игоревна, Сорокина Лея Евгеньевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MODULATION OF NEUROPLASTICITY USING OPTOGENETIC STIMULATION OF THE DORSAL HIPPOCAMPUS

Morphological and functional analysis was performed after optogenetic stimulation of dorsal hippocampal neurons in transgenic mice, performed after stereotactic implementation of a fiber-optic neurointerface. As a result, prolonged blue light stimulation with a wavelength of 470 nm for 8 weeks provided activation of the growth of myelinated processes, an increase in the density of the dorsal hippocampus and cerebral cortex, as well as an improvement in cognitive functions in mice of the experimental group were revealed.

Текст научной работы на тему «МОДУЛЯЦИЯ НЕЙРОПЛАСТИЧНОСТИ С ПОМОЩЬЮ ОПТОГЕНЕТИЧЕСКОЙ СТИМУЛЯЦИИ ДОРЗАЛЬНОГО ГИППОКАМПА»

оригинальные исследования

Экспериментальная медицина

oRiGiNAL RESEARCH

i Experimental medicine

13. Proffit W. R., Fields H. W. Contemporary Orthodontics. Mosby, 2000.

14. Трезубов В. Н., Щербаков А. С., Фадеев Р. А. Орто-донтия. М.: Медицинская книга, Н. Новгород: НГМА, 2000. [Trezubov V. N., Shcherbakov A. S., Fadeyev R. A. Ortodontiya. Moscow: «Meditsinskaya kniga», Nizhniy Novgorod: «NGMA», 2000. (In Russ.)].

15. Shkarin V. V., Grinin V. M., Khalfin R. A. Specific features of transversal and vertical parameters in lower molars

crowns at various dental types of arches. Archiv EuroMe-dica. 2019;9(2):174-181.

https://doi.Org/10.35630/2199-885X/2019/9/2/174 16. Schwarz A. M. Die Rontgenostatik. Die Kieferorthopa-dische Diagnoze am Fern-Rontgenbild. Wien - Innsbruck: Urban und Scwarzenberg, 1958.

Сведения об авторах:

Мажаров Виктор Николаевич, кандидат медицинских наук, и. о. ректора, и. о. заведующего кафедрой общественного здоровья и здравоохранения; тел.: (8652)352331; e-mail: postmaster@stgmu.ru

Коробкеев Александр Анатольевич, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой анатомии; тел.: (8652)353229; e-mail: Korobkeev@stgma.ru

Доменюк Дмитрий Анатольевич, доктор медицинских наук, профессор кафедры стоматологии общей практики и детской стоматологии; тел.: 89188701205; e-mail: domenyukda@mail.ru; https://orcid.org/0000-0003-4022-5020

Шкарин Владимир Вячеславович, кандидат медицинских наук, доцент, заведующий кафедрой общественного здоровья и здравоохранения факультета усовершенствования врачей; тел.: (8442)382178; e-mail: vlshkarin@mail.ru

Дмитриенко Сергей Владимирович, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой стоматологии; тел.: (8793)324474; e-mail: s.v.dmitrienko@pmedpharm.ru; https://orcid.org/0000-0001-6955-2872

Коробкеева Яна Алексеевна, кандидат медицинских наук, тел.: (8652)353229; e-mail: Korobkeev@stgma.ru

Узденов Рашид Хасанович, аспирант кафедры стоматологии; тел.: (8793)324474; e-mail: r.uzdenov@zelevel.com

Кочконян Таисия Суреновна, кандидат медицинских наук, доцент кафедры ортопедической стоматологии; тел.: 89184911353; e-mail: kochkonyantaisiya@mail.ru

© Коллектив авторов, 2021

УДК 616.711-092.18:616.8-091.81+577.3

DOI - https://doi.org/10.14300/mnnc.2021.16012

ISSN - 2073-8137

МОДУЛЯЦИЯ НЕЙРОПЛАСТИЧНОСТИ С ПОМОЩЬЮ ОПТОГЕНЕТИЧЕСКОЙ СТИМУЛЯЦИИ ДОРЗАЛЬНОГО ГИППОКАМПА

И. И. Фомочкина \ Т. Р. Петросян \ А. В. Кубышкин 1, В. И. Петренко \

Л. Е. Сорокина 1, Е. Ю. Зяблицкая 1, С. И. Халилов 2, Е. А. Бирюкова 3

1 Медицинская академия им. С. И. Георгиевского Крымского федерального университета им. В. И. Вернадского, Симферополь, Российская Федерация

2 Физико-технический институт Крымского федерального университета им. В. И. Вернадского, Симферополь, Российская Федерация

3 Таврическая академия Крымского федерального университета им. В. И. Вернадского, Симферополь, Российская Федерация

MODULATION OF NEUROPLASTICITY USING OPTOGENETIC STIMULATION OF THE DORSAL HIPPOCAMPUS

Fomochkina I. I. 1, Petrosyan T. R. 1, Kubyshkin A. V. 1, Petrenko V. I. 1,

Sorokina L. E. 1, Zyablitskaya E. Yu. 1, Khalilov S. I. 2, Biryukova E. A. 3

1 Medical Academy named after S. I. Georgievsky of V. I. Vernadsky Crimean Federal University, Simferopol, Russian Federation

2 Institute of Physics and Technology of V. I. Vernadsky Crimean Federal University, Simferopol, Russian Federation

3 Tauride Academy of V. I. Vernadsky Crimean Federal University, Simferopol, Russian Federation

Проведен морфологический и функциональный анализ влияния оптогенетической стимуляции нейронов дорсального гиппокампа после стереотаксического внедрения оптоволоконного нейроинтерфейса у трансгенных мышей. Длительная в течение 8 недель стимуляция синим светом длиной волны 470 нм обеспечила активацию роста миелинизированных отростков нейронов, увеличение плотности клеток дорзального гиппокампа и коры головного мозга, а также улучшение когнитивных функций у мышей экспериментальной группы.

Ключевые слова: оптогенетика, нейроинтерфейс, нейроглия, модуляция нейронов, нейродегенеративные заболевания, стереотаксис, синаптическая активность, дорзальный гиппокамп, нейропластичность

медицинский вестник северного кавказа

2021. Т. 16. № 1

medical news of north caucasus

2021. Vоl. 16. Iss. 1

Morphological and functional analysis was performed after optogenetic stimulation of dorsal hippocampal neurons in transgenic mice, performed after stereotactic implementation of a fiber-optic neurointerface. As a result, prolonged blue light stimulation with a wavelength of 470 nm for 8 weeks provided activation of the growth of myelinated processes, an increase in the density of the dorsal hippocampus and cerebral cortex, as well as an improvement in cognitive functions in mice of the experimental group were revealed.

Keywords: optogenetics, neurointerface, optogenetic stimulation, neuroglia, modulation of neurons, neurodegenerative diseases, stereotaxis, synaptic activity, dorsal hippocampus, neuroplasticity

Для цитирования: Фомочкина И. И., Петросян Т. Р., Кубышкин А. В., Петренко В. И., Сорокина Л. Е., Зяблиц-кая Е. Ю., Халилов С. И., Бирюкова Е. А. МОДУЛЯЦИЯ НЕЙРОПЛАСТИЧНОСТИ С ПОМОЩЬЮ ОПТОГЕНЕТИЧЕСКОЙ СТИМУЛЯЦИИ ДОРЗАЛЬНОГО ГИППОКАМПА. Медицинский вестник Северного Кавказа. 2021;16(1):46-50. DOI - https://doi.org/10.14300/mnnc.2021.16012

For citation: Fomochkina I. I., Petrosyan T. R., Kubyshkin A. V., Petrenko V. I., Sorokina L. E., Zyablitskaya E. Yu., Khali-lov S. I., Biryukova E. A. MODULATION OF NEUROPLASTICITY USING OPTOGENETIC STIMULATION OF THE DORSAL HIPPOCAMPUS. Medical News of North Caucasus. 2021;16(1):46-50. DOI - https://doi.org/10.14300/mnnc.2021.16012 (In Russ.)

ТЭМ- трансмиссионная электронная микроскопия (transmission electron microscopy) ЭЭГ - электроэнцефалография

В настоящее время возрастает количество людей, страдающих когнитивными расстройствами, нейродегенеративными заболеваниями с увеличением числа больных из средней возрастной группы, что приводит к инвалидиза-ции трудоспособного населения [1, 2]. С патогенетической точки зрения нейродегенеративные заболевания имеют две основные характеристики - «селективную уязвимость нейронов» и про-гредиентное течение со стереотипным и предсказуемым вовлечением все большего числа структур мозга [3, 4].

При поиске путей коррекции нейродегенератив-ных заболеваний становится особенно актуальным разработка персонализированных подходов и применение современных технологий: регистрация ионных токов отдельных клеток, молекулярно-генетический анализ, оптогенетика, нейровизуализация, компьютерное моделирование и др. [5, 6]. Оптогенетика является одним из инновационных направлений, объединяя в себе понятия генетики и физики, позволяет осуществлять контроль над активностью электровозбудимых тканей [7-9], обеспечивая повышение пластической способности нервной клетки с улучшением в ней трофики [10].

Оптогенетические исследования открывают перспективы коррекции и генной терапии неврологических расстройств, связанных с нейродегенераци-ей, старением и различными формами нарушения обучения и памяти [8, 11]. В этом контексте, учитывая вовлеченность в формирование памяти, познания и эмоции, одной из наиболее интересных с исследовательской точки зрения структур является дорсальный гиппокамп [12, 13].

Цель исследования - изучение эффектов оптоге-нетической стимуляции нейронов дорсального гип-покампа в эксперименте.

Материал и методы. Экспериментальное исследование проведено на 20 трансгенных мышах линии B6.Cg-Tg (Thy1-COP4/EYFP) 18Gfng/J, которые были рандомизированы на две группы: экспериментальную (n=10) и контрольную (n=10).

Для анестезии использовался ингаляционный наркоз изофлураном с поддерживающей скоростью инфузии 1-1,2 мл/час и подачей кислорода 0,6 л/ час на протяжении всей операции. С помощью сте-реотаксического аппарата «Drill Robot» (Германия,

AP - Anterior, Posterior DV- Dorsalis, Ventralis ML - Medialis, Lateralis

2016) обеспечивалось внедрение оптоволоконного нейроинтерфейса в область дорзального гиппокам-па экспериментального животного. Производилась калибровка стереотаксического аппарата: первичная калибровка по точке Bregma, затем с помощью стереотаксического атласа головного мозга мыши задавались координаты стереотаксического вмешательства: AP - 2,29; ML - 2,0; DV +1,57. После предварительного препарирования мягких тканей и установки сверла над заданной точкой производилось сверление черепа с шагом 0,5 мм на глубину 1-2 мм до оголения твёрдой мозговой оболочки. Твёрдая мозговая оболочка разрезалась ножницами и отделялась пинцетом, после чего сверло заменялось фиксатором канюли и канюлей. В эксперименте использовался многомодовый световод с числовой апертурой NA=50, с сердцевиной диаметром 200±5 мкм и 2 оболочками с диаметрами: 225±5 мкм и 500±30 мкм.

После введения канюли выполнялась ее фиксация: череп обрабатывался самопротравливающимся адгезивом «G-Bond» (Япония) и сверху наносился предварительно разведенный стеклоиономерный цемент «GC Fudji PLUS» (Япония). После операции с целью профилактики вторичных бактериальных осложнений и отека мозга в/м с помощью инсулинового шприца вводился раствор цефтриаксона (100 мг/кг) и дексаметазона (0,17 мг/кг) 1 раз в день на протяжении 3 дней.

После 3-дневной послеоперационной реабилитации приступали к свечению. К канюле мыши на время свечения подсоединялся LED драйвер в составе экспериментальной установки, который предназначен для мощных светодиодов, с токами до 1200 мА. Выходной ток ограничивался 200 мА - 1,2 мА с помощью регулятора на передней панели устройства и не превышал предел (независимо от других настроек или входного напряжения модуляции).

Драйвер использовался в триггерном режиме, с возможностью регулировки тока и модулирования сигнала. Основным узлом в экспериментальной установке являлся источник света - светодиодный лазер («Thor Labs»), который излучает свет (длиной волны 470 нм) для активации генетически внедренного светочувствительного белка-каналродопсин-2 (ChR2). Исходя из кинетики ChR2, была выбрана частота свечения, равная 33 Гц, со скважностью 16 %, модулируемым генератором. Выходная мощность лазера

оригинальные исследования

Экспериментальная медицина

ORiGiNAL RESEARCH

■ Experimental medicine

варьировала от 17,2 до 21,9 Вт, в зависимости от подаваемого тока. Для доставки света от излучателя к мыши использовали волоконно-оптический кабель длиной 1 м с разъемами SMA905 и керамической ферулой диаметром 1,25 мм. Волокно имеет сердцевину с диаметром 200±5 мкм и 2 оболочки с диаметром 225±5 и 500±5 мкм.

Использовался импульсный режим свечения синим светом длиной волны 470 нм в режиме «on-off»: 5 мс в режиме «оп» и 25 мс в режиме «off» на протяжении 2,5 мин с интервалами отдыха 4,5 мин в 3 подхода, общей продолжительностью свечения 21 мин/ день на протяжении 8 недель ежедневно.

Оценка когнитивных функций основывалась на прохождении животными теста Барнса (Barnesmaze). В процессе прохождения теста оценивалось время, необходимое для обнаружения укрытия (сек); количество ошибочно выбранных укрытий (шт/баллы); общее пройденное расстояние (см); стратегия, применяемая животным для поиска укрытия: случайная, последовательная либо имеющая определённый паттерн - визуализация пройденного расстояния в виде трек-карты.

По завершении эксперимента проводили эвтаназию путем ингаляции 96 % диэтилового эфира с последующим взятием головного мозга мышей для выполнения световой и электронной микроскопии. Пробоподготовку для общей морфологии проводили по стандартной методике [14]. Использовали вырезную станцию LEEC ltd, процессор LOGOS («Mielstone», Италия), заливочную станцию Leica EG 1150 Н, микротом Leica RM 2255, микроскоп Leica DM2000, объективы с увеличением 10х, 40х, 100х и камеру Leica, и гистосканер Aperio Leica Scan Scope CS2 («Leica», Германия) при увеличениях х 20 и х 40.

Для ТЭМ пробоподготовку проводили ручным способом, строго выдерживая стандартный протокол [14]. Полутонкие срезы толщиной 0,5-1,5 мкм изготавливали на ультратоме ЛКБ-460, окрашивали толлуидиновым синим; ультратонкие срезы - на ультрамикротоме ULTRACUT, контрастировали урани-лацетатом и цитратом свинца по Рейнольдсу. Срезы изучали и получали изображения на фотопластинах, используя электронный микроскоп ПЭМ-125 (Сумы, Украина). Расположение канюли в области дорзаль-ного гиппокампа подтверждали морфологическим контролем по определению хода канюли в головном мозге.

Статистический анализ выполнялся с помощью программы Statistica 10.0 (StatSoft, Inc., USA) c использованием параметрических (t-критерий Стью-дента) и непараметрических критериев (W-критерий Вилкоксона). Достоверными считали различия при р<0,05. Перед выполнением статистической обработки каждая выборка проверялась на однородность с анализом распределения данных. Для определения нормального распределения использовался коэффициент нормальности Колмогорова - Смирнова и Лил-лиефорса.

Результаты и обсуждение. Установлено, что длительная (в течение 8 недель) стимуляция синим светом (длина волны 470 нм) нейронов дорзально-го гиппокампа головного мозга трансгенных мышей линии B6.Cg-Tg (Thy1-COP4/EYFP) 18Gfng/J способствует развитию пластичности мозга и улучшению когнитивных функций. Так, наблюдалось увеличение скорости достижения цели в тесте Барнс по сравнению с контрольной группой на 22 % (p<0,01) и сокращение длины трека (дистанции), необходимой для прохождения теста, на 28 % (р<0,01).

Выявлено, что животные становятся более активными, быстрее решают поставленные перед ними новые задачи. Зарегистрировано меньшее количество ошибочно выбранных укрытий, все животные имели последовательную или определенную (имеющую определённый паттерн) стратегию, применяемую для поиска укрытия.

Для объективизации полученных при функциональных исследованиях результатов выполняли комплекс морфологических исследований. По данным световой микроскопии головного мозга экспериментальных животных и морфометрии выявлено увеличение (р<0,05) плотности расположения клеток дорзального гиппокампа - 58,79±3,67 клетки на 10 000 мкм2 по сравнению с группой контроля с аналогичным средним показателем, равным 46,99±3,22 клетки (рис. 1 А, В).

да *

• 4 '

° » *

V •

(f. [ ri- « .-- : K»

f% * V v t» ■ - "V;' Л, Ф ,

91' ■

•V , ■ " 4 <•

A » " W Ш

&

* ®

$ ö-

'^ЕйГ* ^ i

1 /

. v.v • 't , ..••:..

• '"•.. С*.;*' Ш

л ■

V. " ' 0.< •>■

- §

Рис. 1. Головной мозг мыши, парафиновый срез, окраска гематоксилином и эозином, ув. х 400: А - дорсальный гиппокамп, контроль;

В - дорсальный гиппокамп, опыт.

Отличия плотности клеток резко выражены.

«Тесное» столбчатое расположение клеток дорсального гиппокампа после оптостимуляции

Выявлены изменения количества миелиновых отростков в исследуемых участках мозга при подсчете на электронных микрофотографиях их количества в поле зрения. В области дорсального гиппокампа в контроле этот показатель равен 11,83±0,52, в опыте -14,17±0,52 (р<0,05). Аналогично в височной коре -18,83±1,03 в контроле против 22,67±1,04 в опыте (р<0,05).

медицинский вестник северного кавказа 2021. Т. 16. № 1

medical news of north caucasus 2021. Vol. 16. Iss. 1

Значимые изменения выявлены в области непосредственного воздействия света и в близко расположенной зоне (в области вентрального гиппокампа и в других участках коры численно недостоверно). Наиболее активно реагируют участки, ответственные за афферентную импульсацию и ассоциативные зоны.

Новообразование отростков - это морфологический субстрат пластичности мозга под действием контактных факторов роста, выделяемых микроокружением нейронов. Такая морфологическая картина коррелирует с улучшением когнитивных способностей экспериментальных мышей (рис. 2 А, В).

Рис. 2. Головной мозг мыши, ультратонкие срезы, импрегнация солями свинца, ТЭМ. ув. х 3200: А - дорсальный гиппокамп, контроль; В - дорсальный гиппокамп, опыт. Увеличение количества миелинизированных отростков над зоной оптостимуляции по сравнению с контролем. В опыте пучки волокон расположены в поперечном срезе, хорошо видна их организация в функциональные тракты, объединяющие отростки, идущие в схожем направлении

В перивентрикулярной зоне в области свечения выявлены морфологические признаки нейрогене-за (рис. 3 А, В), а в сенсорной коре - синаптогенеза

(рис. 3 С), что может свидетельствовать об активации роста нервной ткани в ответ на светостимуляцию.

аН

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

v j ,, ••• . we

• г» " '

Т jjjr

г ^ л. л

V Ш

И5 v

Полученные ранее сведения свидетельствуют о широких ответах структур мозга на стимуляцию дорсального гиппокампа, в том числе в контралатераль-ном полушарии, которые проявляются улучшением памяти у экспериментальных животных и активацией процессов роста нервной ткани в ответ на оптогене-тическую стимуляцию [15, 16]. Поскольку эффекты прямой стимуляции мозговых структур могут зависеть от состояния нервной системы непосредствен-

Рис. 3. Морфологические признаки нейро- и синаптогенеза: А - дорсальный гиппокамп, делящееся ядро или его глубокий щелевидный инвагинат, окраска толлуидиновым

синим, ув. х 1000. Объектив с иммерсией; В - фрагмент мозга мыши, лобная кора, инвагинирующее ядро нейрона, ТЭМ, ув. х 3200; С - головной мозг мыши, аксо-соматический синапс с булавовидным утолщением отростка, двусторонней зоной уплотнения вокруг синапса и видимыми

микрофиламентами в области щели, импрегнация солями свинца, ТЭМ. ув. х 3200

но перед стимуляцией [17, 18], остается открытым вопрос о том, насколько стойкими и специфичными являются эффекты от оптогенетической стимуляции нейронов дорсального гиппокампа в отношении улучшения когнитивных функций. Полученные в ходе эксперимента морфологические подтверждения нейро- и синаптогенеза позволяют в дальнейших экспериментах расширять линейку поведенческих скрининговых тестов, а также изучить эффективность

оригинальные исследования

Экспериментальная медицина

oRiGiNAL RESEARCH

i Experimental medicine

предлагаемого подхода у животных с моделями прогрессирующих нейродегенеративных заболеваний, приводящих к ослаблению когнитивных функций.

Заключение. Получены дополнительные сведения об участии дорсального гиппокампа в формировании когнитивных функций. Экспериментально in vivo на свободно двигающихся трансгенных мышах линии B6.Cg-Tg (Thy1-COP4/EYFP) 18Gfng/J выполнена длительная (в течение 8 недель) активация области дорзального гиппокампа с помощью оптоге-нетического подхода с последующей комплексной оценкой эффектов стимуляции в виде анализа когнитивных функций и морфологического контроля. Полученные в результате функциональных проб, световой и электронной микроскопии данные свидетельствуют об увеличении синапсообразования, активации пластичности мозга, а также улучшении когнитивных функций. Проведение дальнейших исследований с применением оптогенетического подхода необходи-

Литература/References

1. Feigin V. L., Nichols E., Alam T., Bannick M. S., Beghi E. [et al.]. Global, regional, and national burden of neurological disorders, 1990-2016: A systematic analysis for the global burden of disease study 2016. Lancet Neurol. 2019;18:459-480.

https://DOI.ORG/10.1016/S1474-4422(18)30499-X

2. Sugimoto T., Sakurai T., Ono R., Kimura A., Saji N. [et al.]. Epidemiological and clinical significance of cognitive frailty: A mini review. Ageing Res. Rev. 2018;44:1-7. https://doi.org/10.1016/j.arr.2018.03.002

3. Fu H., Hardy J., Duff K. E. Selective vulnerability in neurodegenerative diseases. Nature Neurosci. 2018;21:1350-1358. https://doi.org/10.1038/s41593-018-0221-2

4. Zhen X., Chu H. Emerging novel approaches to drug research and diagnosis of Parkinson's disease. Acta Pharmacol. Sin. 2020:41:439-441. https://doi.org/10.1038/s41401-020-0369-7

5. Hussain R., Zubair H., Pursell S., Shahab M. Neurodege-nerative Diseases: Regenerative Mechanisms and Novel Therapeutic Approaches. Brain Sci. 2018;8:177. https://doi.org/10.3390/brainsci8090177

6. Boyden E., Zhang F., Bamberg E. Millisecond-timescale, genetically targeted optical control of neural activity. Nature Neurosci. 2005:8:1263-1268. https://doi.org/10.1038/nn1525

7. Pastrana E. Optogenetics: controlling cell function with light. Nature Methods. 2011;8(1):24-25. https://doi.org/10.1038/nmeth.f.323

8. Losi A., Gardner K. H., Möglich A. Blue-Light Receptors for Optogenetics. Chemical Rev. 2018;118(21):10659-10709. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.8b00163

9. Morton A., Murawski C., Deng Y., Keum C., Miles G. B. [et al.]. Photostimulation for In Vitro Optogenetics with High-Power Blue Organic Light-Emitting Diodes. Adv. Bio-syst. 2019;3(3):1800290. https://doi.org/10.1002/adbi.201800290

10. Deubner J., Coulon P., Diester I. Optogenetic approaches to study the mammalian brain. Curr. Opin. Structur. Biol. 2019;57:157-163.

https://doi.org/10.1016/j.sbi.2019.04.003

мо для более полного раскрытия механизмов памяти, а также для реализации предлагаемой тактики при лечении когнитивных расстройств.

Финансирование. Исследования частично поддержаны Программой развития ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского» на 2015-2024 годы, внутренним грантом «Экспериментальное исследование оптогенетической стимуляции нейроглии».

Информированное согласие: Эксперимент выполнен согласно основным правилам содержания и ухода за экспериментальными животными, соответствовал нормативам приказа Минздрава России № 708н от 23.08.2010 «Об утверждении правил лабораторной практики в Российской Федерации» и одобрен комитетом по этике ФГАОУ ВО «кФу имени В. И. Вернадского».

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

11. Park J. E., Silva A. C. Generation of genetically engineered non-human primate models of brain function and neurological disorders. Am. J. Primatol. 2019;81(2):22931. https://doi.org/10.1002/ajp.22931

12. Takata N., Yoshida K., Komaki Y., Xu M., Sakai Y. [et al.]. Optogenetic activation of CA1 pyramidal neurons at the dorsal and ventral hippocampus evokes distinct brain-wide responses revealed by mouse fMRI. PLoS ONE. 2015;10(3):e0121417. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0121417

13. Arushanyan E. B., Beier E. V. The hippocampus and cognitive impairments. Neurosci. Behav. Phys. 2008;38(8):751-758. https://doi.org/10.1007/s11055-008-9043-0

14. Коржевский Д. Э., Гиляров А. В. Основы гистологической техники. СПб.: СпецЛит, 2010. [Korzhevskij D. E., Giljarov A. V. Osnovy gistologicheskoj tehniki. SPb.: SpecLit, 2010. (In Russ.)].

15. Ahlgrim N. S., Manns J. R. Optogenetic Stimulation of the Basolateral Amygdala Increased Theta-Modulated Gamma Oscillations in the Hippocampus. Front. Behav. Neurosci. 2019;13:87. https://doi.org/10.3389/fnbeh.2019.00087

16. Weitz A. J., Fang Z., Lee H. J., Fisher R. S., Smith W. C., Choy M. Optogenetic fMRI reveals distinct, frequency-dependent network srecruited by dorsal and intermediate hippocampus stimulations. NeuroImage. 2015;107:229-241. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2014.10.039

17. Hampson R. E., Song D., Robinson B. S. Developing a hippocampal neural prosthetic to facilitate human memory encoding and recall. J. Neur. Eng. 2018;15(3):036014. https://doi.org/10.1088/1741-2552/aaaed7

18. Inman С. S., Manns J. R., Bijanki K. R., Bass D. I., Hamann S. [et al.]. Direct electrical stimulation of the amygdala enhances declarative memory in humans. PnAS. 2018;115(1):98-103.

https://doi.org/10.1073/pnas.1714058114

Сведения об авторах:

Фомочкина Ирина Ивановна, доктор медицинских наук, профессор кафедры общей и клинической патофизиологии, заместитель директора по научной работе; тел.: 89787316780; e-mail: fomochkina_i@mail.ru; https://orcid.org/0000-0003-3065-5748

Петросян Тигран Ромаевич, студент; тел.: 89780240887; e-mail: prm6@rambler.ru

Кубышкин Анатолий Владимирович, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой, проректор по научной работе; тел.: 89780280111; е-mail: kubyshkin_av@mail.ru; https://orcid.org/0000-0002-1309-4005

Петренко Виталина Игоревна, соискатель; тел.: 89111623676; e-mail: petrenko-vitalina@mail.ru

Сорокина Лея Евгеньевна, студент; тел.: 89782094673; e-mail: leya.sorokina@mail.ru

Зяблицкая Евгения Юрьевна, доктор медицинских наук, доцент, заведующий центральной научно-исследовательской лабораторий; тел.: 89787434810; e-mail: evgu79@mail.ru

Халилов Сервер Искандарович, аспирант, тел.: 89787367641; e-mail: server.khalilov.94@mail.ru

Бирюкова Елена Александровна, кандидат биологических наук, доцент, доцент кафедры физиологии человека и животных и биофизики; тел.: 89781182016; e-mail: biotema@rambler.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.