CC BY
15Работа частично поддержана грантом РФФИ (№ 19—015— 00349_а) и средствами государственного бюджета по госзаданию на 2019—2021 годы (№ АААА-А17—117092040002—6).
Список литературы:
1. Васильева Л. Н., Бондарь И. В. Долговременная стабильная регистрация импульсной активности одиночных нейронов в миндалине бодрствующих кроликов//Журнал высшей нервной деятельности. 2020. 70 (4): 528—542.
2. Clopath C., Bonhoeffer T., Hubener M., Rose T. Variance and invariance of neuronal long-term representations. Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 2017. 372 (1715): 20160161.
3. Fraser G. W., Schwartz A. B. Recording from the same neurons chronically in motor cortex. J. Neurophysiol. 2012. 107 (7): 1970—1978.
Васильева С.А.12, Никитина Е.А. 12, Медведева А.В. 2, Щеголев Б.Ф.2, Савватеева-Попова Е.В.2
1 — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена» Санкт-Петербург, Россия
2 — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН, Санкт-Петербург, Россия e-mail: [email protected]
ВОЗДЕЙСТВИЕ ОСЛАБЛЕННОГО (ПУТЕМ ЭКРАНИРОВАНИЯ) МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ НА КОГНИТИВНЫЕ ПРОЦЕССЫ DROSOPHILA MELANOGASTER
Изучение этиологии и патогенеза социально-значимых болезней — одна из актуальных проблем медицины. Как при споради-
ческих, так и семейных случаях происходят изменения экспрессии большого числа генов, в первую очередь контролирующих функции актинового цитоскелета. Использование животных моделей дает возможность изучать механизмы функциональных нарушений, лежащих в основе этих заболеваний, а также разрабатывать терапевтические подходы. Удобной моделью для исследования связи между организацией генома и архитектурой хромосом, реализуемой в когнитивных нарушениях, является дрозофила. В частности, линия agnostic, несущая мутацию по гену limk1. LIMK1 — ключевой фермент ремоделирования актина — участвует в клеточной сигнализации и узнает белки семейств рецепторов и ионных каналов. Мутация agnts3 локализована в пределах района 11B Х-хромосомы дрозофилы, который содержит ген CG1848 для LIM-киназы 1. Данная мутация нарушает оборонительное ольфакторное обучение, а также обучение и память при условно-рефлекторном подавлении ухаживания у самцов.
На развитие заболеваний, помимо индивидуальных особенностей генома, ключевое влияние оказывают стрессорные факторы внешней среды. Особый тип стресса, воздействующего на организм — это магнитное поле (МП) разной частоты и напряженности. Обнаружены эффекты МП на различные системы организма, включая нервную [1]. Эффекты действия статических магнитных полей (СМП) на живые объекты многообразны и сложны. Они зависят как от параметров поля (напряженность, время воздействия), так и от конкретного биологического организма, органа и ткани [2].
На данный момент в науке отсутствует единый взгляд на физические принципы, лежащие в основе магниторецепции. Ключевым механизмом биологической активности МП, вероятно, является его влияние на процессы, протекающие по ион-радикальному механизму и связанные со спиновыми переходами, такие как магнитно-зависимый синтез АТФ и ДНК. Спин электрона является носителем магнитного момента, при этом действующее на него магнитное поле с частотой <100 МГц можно условно считать постоянным. Магнитно-полевые эффекты, однако, проявляются только в многоспиновых системах — таких, в которых имеются хотя бы два радикала или ион-радикала. Система с двумя неспаренными электронами может быть в двух спиновых состояниях — синглетном или триплетном (полный спин равен соответственно 0 или 1). Будучи химически тождественными, эти состояния сильно различаются по реакционной способности. Стабилизируя интермедиаты с опре-
деленными конфигурациями спинов, МП может существенно влиять на направление химических реакций [3].
Исследования в области изучения роли родительских геномов в экспрессии генов потомства показали необходимость учитывать материнский и отцовский эффект в построении прогностических моделей. В предварительных исследованиях показано, что характерная для мутанта организация ядра закладывается на ранних этапах эмбриогенеза, совпадающих с формированием гетерохроматиновых районов хромосом. Согласно литературным данным, между вторым и третьим часом эмбрионального развития происходит смена программ развития с материнской на зиготическую, второй этап разрушения материнских мРНК происходит через 12 часов после оплодотворения.
Нами было предпринято изучение роли гена limkl в родительском эффекте при обучении и формировании памятного следа. При исследовании влияния ССМП на обучение и память у Dr. melanogaster были использованы реципрокные гибриды Canton-Sxagnts3; agnts3xCanton-S; Berlinxagnts3; agnts3xBerlin. Для получения реципрокных гибридов были использованы линии дикого типа Canton-S и Berlin, а также линия agnts3, несущая температуро-чув-ствительную (ts) мутацию по гену limkl. Ранее мы выявили нарушения среднесрочной памяти при действии ССМП у линии дикого типа Canton-S [4]. Напротив, у мутанта agnts3 данное стрессорное воздействие приводит к восстановлению способности к обучению и формированию памяти [5]. Результаты изучения обучения и памяти у реципрокных гибридов показали, что формирование памятного следа демонстрирует патроклинное наследование.
Список литературы:
1. Thoss F., Bartsch B. The human visual threshold depends on direction and strength of a weak magnetic field. J. Comp. Physiol. A Neuroethol. Sens. Neural. Behav. Physiol. 2003. V. 189. N. 10. P. 777—779
2. Ghodbane S., Lahbib A., Ammari M., Sakly M., Abdelmelek H. Does static magnetic field-exposure induced oxidative stress and apoptosis in rat kidney and muscle? Effect of vitamin E and selenium supplementations. Gen Physiol Biophys. 2015. V. 34. N. 1. P. 23—32).
3. А. Л. Бучаченко. Магнито-зависимые молекулярные и химические процессы в биохимии, генетике и медицине//Успехи химии. — № 1. — 2014. — Т. 83. — С. 1 — 12.
4. Васильева С. А. и др., Когнитивные нарушения у БгозорЬИа ше1апо§а81ег: влияние гена Ншк1.//2018, Материалы Всероссийской молодежной конференции с международным участием «Современные аспекты интегративной физиологии», С. 29—30.
5. Никитина Е. А. и др., Ослабленное магнитное поле Земли: влияние на транскрипционную активность генома, обучение и память у Бг. ше1апо§аз1ег.//2017, Ж. высшей нервной деятельности им. И. П. Павлова, Т. 67, № 2, С. 246—256.
Вигасина К.Д.1, Шарова Е.В.1, Александрова Е.В. 2, Каверина М.Ю.2
1 — Институт Высшей Нервной Деятельности и Нейрофизиологии РАН, Москва;
2 — ФГАУ «НМИЦ нейрохирургии им.ак. Н. Н. Бурденко» Минздрава России, Москва;
e-mail: [email protected]
АЙТРЕКИНГВ ОЦЕНКЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПАЦИЕНТОВ С УГНЕТЕННЫМ СОЗНАНИЕМ
Пациенты с нарушениями сознания после тяжелой черепно-мозговой травмы (ТЧМТ) зачастую недоступны вербальному контакту, что существенно затрудняет оценку их реальных функциональных возможностей. В этой связи актуальным и перспективным направлением в отечественной и зарубежной нейрофизиологии представляется разработка и применение оригинальных методик коммуникации (Ыа^е, 2005), к числу которых относится айтрекинг — технология отслеживания направления взора (Но1ш^у181, 2011).
Приводятся результаты айтрекинг-исследования пациента Д. 30 лет, состояние которого спустя 8 лет после ТЧМТ (диффузное аксональное повреждение головного мозга с множественными геморрагическими очагами в больших полушариях, подкорковых
