авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
-- [ Страница 1 ] --

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

ОТДЕЛЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК

СЕКЦИЯ ФИЗИОЛОГИИ

НАУЧНЫЙ СОВЕТ РАН ПО ФИЗИОЛОГИЧЕСКИМ НАУКАМ

ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЩЕСТВО им. И. П.

ПАВЛОВА

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РАН

ИНСТИТУТ ЭВОЛЮЦИОННОЙ ФИЗИОЛОГИИ И БИОХИМИИ

им. И. М. СЕЧЕНОВА РАН

НАУЧНОЕ НАСЛЕДИЕ АКАДЕМИКА Л. А. ОРБЕЛИ.

СТРУКТУРНЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ

ЭВОЛЮЦИИ ФУНКЦИЙ,

ФИЗИОЛОГИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ

Посвящено 125-летию со дня рождения академика Л. А. Орбели Сборник материалов Всероссийской конференции Санкт-Петербург 2008 УДК 612: 576.12 (043.2) Утверждено к печати Институтом эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова Российской Академии наук, 194223, пр. М. Тореза, 44, Санкт-Петербург, Россия.

Н34 Научное наследие академика Л. А. Орбели. Структурные и функциональные основы эволюции функций, физиология экс тремальных состояний. Сборник материалов Всероссийской кон ференции, посвященной 125-летию со дня рождения академика Л. А. Орбели. Санкт-Петербург. 19–20 ноября 2008. — СПб.: ВВМ, 2008. 202 с.

ISBN 978-5-9651-0302- УДК 612: 576.12 (043.2) Издание выполнено при финансовой поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований, грант N. 08-04-06132-г., Отделения биологических наук РАН.

Без объявления.

© Учреждение Российской академии наук Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН, 2008.

ISBN 978-5-9651-0302- ОРГКОМИТЕТ ВСЕРОССИЙСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ “НАУЧНОЕ НАСЛЕДИЕ АКАД. Л.А.ОРБЕЛИ. СТРУКТУРНЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ЭВОЛЮЦИИ ФУНКЦИЙ, ФИЗИОЛОГИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ”:

Чл.-корр. РАН Н. П. Веселкин, ак. В. Л. Свидерский — сопредседатели, д.б.н. И. А. Журавин (зам. председателя), чл.-корр. РАН А. И. Кривченко (зам. председателя), д.б.н. А. А. Никифоров (зам. председателя), к.б.н.

А. Н. Князев (ответственный секретарь), ак. А. Ф. Алимов, д.б.н.

В. Я. Бергер, д.б.н., проф. А. В. Бурсиан, чл.-корр. РАН Ю. В. Гамалей, ак.

РАН и РАМН А. И. Григорьев, ак. Л. Н. Иванова, чл.-корр. РАН Л. Г. Ма газаник, д.м.н., проф. К.В. Казарян (Армения), д.б.н. И. А. Максимова, д.б.н. Ю. Б. Мантейфель, ак. Ю. В. Наточин, д.м.н. Г. А. Оганесян, ак.

М. А. Островский, д.б.н., проф. М. Н. Перцева, д.б.н. С. А. Плеснева, д.б.н., проф. Л. Н. Серавин, д.б.н., проф. С. О. Скарлато, чл.-корр. РАН С. И. Сороко, д.б.н., проф. А. Я. Супин, д.б.н., проф. А. Д. Харазова.

АДРЕС ОРГКОМИТЕТА: Россия, 194223, С.-Петербург, пр. Тореза, 44.

Телефоны для справок: (812) 552 7828;

552 Факс: (812) 552 3012.

E-mail address: orbeli8@iephb.ru ГРУППА ПОДГОТОВКИ ИЗДАНИЯ:

Гальперина Е. И. (отв. секретарь), Журавин И. А. (председатель), Киселева И. Н., Алексеева О. С.

Тезисы публикуются в авторской редакции.

СБОРНИК МАТЕРИАЛОВ ОСОБЕННОСТИ АКУСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГНЕЗДОВОГО КРИКА ДИСКОМФОРТА ДЕТЕНЫШЕЙ ДОМОВОЙ МЫШИ (MUS MUSCULUS) А. Г. Акимов, М. А. Егорова Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург. E-mail: agakimov@yandex.ru, egorova@iephb.ru Низкочастотный коммуникационный сигнал раннего онтогенеза мыши — “wriggling call” представляет собой один из гнездовых криков дискомфорта мышат и вызывает инстинктивное материнское поведение (заботу о мышатах, строительство гнезда, изменение по ложения тела матери в момент лактации) (Ehret, Berneker, 1986;

Ehret, Riecke, 2002). Известно, что акустическая структура этого крика подвержена изменениям в зависимости от видовой и линей ной принадлежности мышат. В настоящей работе выполнен спек трально-временной анализ “wriggling call” мышат домовой мыши — гибридов F1 линий CBA и C57BL/6.

Регистрацию крика производили в условиях лабораторного со держания самки с детенышами в течение 30 дней со дня рождения мышат. Спектральный анализ крика показал, что принципиальной его особенностью является гармоническая структура, образованная тремя основными гармоническими составляющими с частотами по рядка 5, 10 и 15 кГц. В спектрах отдельных криков могут быть пред ставлены дополнительно еще 2–3 гармоники более высокого поряд ка, однако, в мощностном отношении они практически не выраже ны. В структуре некоторых криков отмечалась частотная модуляция тональных составляющих преимущественно в начале сигнала. Ин тенсивность криков в естественных условиях не превышала 70– 80 дБ УЗД на расстоянии 10–15 см от гнезда. Длительность сигнала варьировала от 60 до 120 мс.

Данные обсуждаются с точки зрения выделения признаков сиг налов, имеющих принципиальное значение для их распознавания в процессе общения матери и детеныша.

Ehret G, Bernecker C. Anim Behav. 1986. V. 34. P. 821–830.

Ehret G., Riecke S. Proc Natl Acad Sci USA. 2002. V. 99. №1. P.

479–482.

О ВОЗМОЖНОМ ВНУТРИКЛЕТОЧНОМ МЕХАНИЗМЕ ПРЕКОНДИЦИОНИРУЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ ГИПОКСИИ О. С. Алексеева, Д. Э. Коржевский*, А. Н. Ветош Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН;

*Институт экспериментальной медицины РАМН, Санкт-Петербург. E-mail: osa@iephb.ru Крыс подвергали ежедневной часовой интервальной гипоксии (6 % кислорода в дыхательной кислородно-азотной смеси) в течение 8-ми суток. После восьмого сеанса гипоксии крыс подвергали мно гофакторному воздействию азота под высоким давлением (до 4,1 МПа), вызывая азотный наркоз. При этом, в условиях нормоксии и нормотермии среды, у животных количественно регистрировали двигательные акты. Крысы, предварительно подвергнутые восьми кратной гипоксии, легче, чем контрольные, переносили гипербари ческую нагрузку. Основные поведенческие проявления азотного наркоза у животных, перенесших прекондиционирование гипокси ей, смещались на более высокие давления азота. Так, атаксия задних конечностей наступала на 52,9 %, атаксия передних — на 30,7 % и потеря выпрямительных рефлексов — на 31,7 % позже, чем в кон трольной группе животных.

После 1-го, 4-го и 8-го сеансов гипоксии на фронтальных обес парафиненных срезах коры мозга крыс проводили иммуноцитохи мическую реакцию на белки теплового шока (HSP70) в соответст вии с опубликованным в литературе протоколом и светооптически определяли количество нейронов с различной интенсивностью реак ции. Подсчет клеток показал, что с увеличением числа сеансов ги поксии возрастало и число клеток с более выраженной реакцией в обоих полушариях мозга. Например, в левом полушарии, количест во клеток с сильно выраженной реакцией возрастало более чем в 2 раза, количество клеток с умеренной реакцией — почти в 2 раза, а число клеток со слабовыраженной реакцией уменьшалось почти на 50 % по сравнению с контролем. Известно, что одной из основных функций HSP70 в клетке является защита ее макромолекулярных комплексов от повреждения. Очевидно, накопление HSP70 в про цессе сеансов предварительной гипоксии и послужило тем стиму лом, который увеличил устойчивость организма к экстремальным факторам, использованным в данном исследовании. Следует учесть, что существует также и возможность доставки HSP70 в мозг клетка ми крови. Такая возможность доставки защитных белков в ткани уже обсуждалась в других работах. Во всяком случае, накопление HSP70 в клетках является если не единственным, то, по-видимому, одним из основных внутриклеточных механизмов, повышающих то лерантность животных к экстремальным воздействиям, особенно учитывая их кратковременность.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН КАК КРИТЕРИЙ УСТОЙЧИВОСТИ РАЗВИТИЯ НА ПРИМЕРЕ НАСЕКОМЫХ Т. А. Алексеева, И. Г. Владимирова Институт биологии развития им. Н. К. Кольцова РАН, Москва. E-mail: taalexeeva@mail.ru Энергетический обмен является основным поставщиком энер гии и служит эквивалентом тысяч и десятков тысяч биохимических реакций и физиологических процессов, которые протекают в орга низме. Следовательно, он является объективным и одним из воз можных путей изучения, как устойчивого состояния живых систем, так и реакций организма на различные воздействия.

Одним из важнейших факторов внешней среды для пойкило термных организмов является температура. Мы исследовали влия ние температуры на продолжительность развития и на суммарное потребление кислорода в отдельные периоды развития Drosophila melanogaster и за весь онтогенез в целом. Показано, что данная зави симость имеет вид параболы, при этом существует зона температур (в районе 23 °С), в пределах которой за период развития зародышей, личинок, куколок затрачивается минимальное количество потреб ляемого кислорода. При крайне высоких и низких температурах (при 15 и 30 °С) суммарное потребление кислорода возрастает в 1. раза, т.к. энергозатраты идут не только на процессы развития, но и на поддержание устойчивого состояния организма при адаптации к среде. Рассогласование биохимических и физиологических процес сов при крайне низких и крайне высоких температурах, выражается не только в избыточноном суммарном потреблении кислорода в пре димагинальный период, но вызывает повышенную смертность осо бей. Так процент вылупления имаго при 23 °С составлял 85 %, при неблагоприятных температурных условиях в 2–3 раза ниже.

Аналогичные кривые суммарного потребления кислорода были получены нами и для комара Culex pipiens.

При количественной оценке энергетического обмена, меняюще гося под воздействием факторов среды, критерием устойчивого раз вития пойкилотермных организмов, может служить минимальное значение суммарного потребления кислорода за определенный пе риод развития.

URGENT RELEARNING OF RATS IN RADIAL MAZE:

THE ADAPTIVE FUNCTIONS OF SLEEP S. V. Albertin, S. I. Wiener Pavlov Institute of Physiology RAS, St.Petersbourg, College de France, CNRS/LPPA, Paris, France Ability of animals to relearn new places of preferable reward in maze (5 drops in one arm vs.1 drop of water in others) in continued ex perimental sessions a day was studied (Albertin, e.a. 2000).

It has been shown that only 20–30 % rats were able to find a new po sition of 5 drops of water under relearning without any gap between be havioral sessions (1 shift of reward position between 2 sessions in raw).

About 50–60 % of rats behaved stereotypically demonstrating persevera tive reactions or responded by chance. About 10–20 % of rats refused to respond in spite of initial good motivation for drinking. Introducing one relearning more (2 shifts of reward position in raw) resulted to decreas ing a number of animals responding successfully to 10 % of rats and in creasing of number of animals refusing to respond to 50–60 % of rats.

The most of rats prefer to be actively grooming at this time, others were sitting still not leaving arm of maze. In second series of experiments a period of time between relearning sessions was increased to 6–8 hours to rest. Under these conditions two groups of rats were selected differing to succeed under relearning. In good relearning rats (GR rats) in contrast to bad relearning rats (BR rats), a period of time spent to sleep between behavioral sessions increased more than 2–4 times. Increasing of groom ing between sessions was demonstrated primarily in BR rats. Experimen tal deprivation of sleep between behavioral sessions in GR rats resulted to abrupt decreasing in relearning and increasing of the number of GR rats refusing to respond in the following session. Treatment of rats by di azepam resulted no improvement on relearning in both groups of rats. In jection of sleep inducing neuropeptide ACTH-18,39 resulted to increas ing the duration of sleep between behavioral sessions followed by the considerable improvement of relearning and reducing of number of trials with refusing from responding in the maze. The data obtained stress the important role of sleep under urgent relearning in radial maze and adap tive reactions of animals observed under difficult conditions of relearn ing, e.g. perseverative behavior and refusing from responding followed by behaviorally induced development of sleep inhibition in animals be tween experimental sessions.

Investigation was supported with RAS/CNRS grant.

ЭНДОГЕННЫЙ АНТИБИОТИК ДЕФЕНСИН NP- ЧЕЛОВЕКА КАК МОДУЛЯТОР СИНАПТИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ В РЕЦЕПТОРАХ ВЕСТИБУЛЯРНОГО АППАРАТА Ю. Н. Андрианов, А. Д. Ноздрачев, И. В. Рыжова Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН, Санкт-Петербург. E-mail: andryu@infran.ru Дефенсины содержатся в лизосомах клеток и являются эндоген ными катионными антимикробными пептидами, обеспечивающими защиту организма от возбудителей инфекционных болезней.

В экспериментах in vitro, используя метод перфузии вестибуляр ного аппарата и метод электрофизиологической регистрации аффе рентной импульсной активности нерва, иннервирующего полукруж ный канал лягушки, исследовали влияние нейтрофильного пептида дефенсина NP-1 человека на синаптическую передачу между волос ковой клеткой и афферентным волокном.

Аппликация дефенсина в диапазоне концентраций 10–13 М–10– вызывала понижение частоты фоновой активности афферентных во локон вестибулярного нерва и статистически достоверно снижала амплитуду возбуждающих ответов, вызываемых нейропередатчиком L-глутаматом и его агонистами АМПА, каинатом, НМДА и trans АЦПД. Ингибирующее влияние дефенсина на ответы L-глутамата сохранялось в гипермагниевом растворе, в условиях блока преси наптической мембраны. Амплитуда ответов при совместном дейст вии ацетилхолина и дефенсина не отличалась от таковой, вызванной одним ацетилхолином. Аппликация атропина не оказывала влияния на ответы дефенсина и полностью ингибировала возбуждающее влияние ацетилхолина. Антагонист опиатных рецепторов налоксон уменьшал тормозной эффект дефенсина на частоту фоновой им пульсной активности.

Полученные данные впервые продемонстрировали возможность влияния иммунной системы на сенсорные функции вестибулярных органов и выявили существование в афферентном синапсе вестибу лярных органов клеточных механизмов, с помощью которых дефен сины могут модулировать эффекты нейропередатчика L-глутамата.

СЕЗОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЭЭГ ДЕТЕЙ ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА, ПРОЖИВАЮЩИХ ЗА ПОЛЯРНЫМ КРУГОМ С. С. Андреева, С. С. Бекшаев Межинститутская лаборатория сравнительных эколого-физиологических исследований Института эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН и Международного научно-исследовательского центра “Арктика” ДВО РАН, Санкт-Петербург, lenaserg@yandex.ru У детей школьного возраста проживающих за Полярным кругом (о. Новая Земля) регистрировали ЭЭГ в 19 стандартных отведениях в состоянии спокойного бодрствования при открытых (ГО) и закры тых глазах (ГЗ). Регистрация проводилась в период полярной ночи зимой (декабрь) — 22 человека и в период полярного дня весной (апрель) — 21 человек. Сравнивались абсолютные спектральные мощности ЭЭГ бета-, альфа-, тета- и дельта-ритмов в период поляр ного дня и полярной ночи, в различных возрастных группах (млад шая 7–12 лет, старшая 13–17 лет).

Выявлено, что по каждому частотному диапазону мощность рит мов у младшей возрастной группе выше, чем у старшей возрастной группы, как в период полярной ночи, так и в период полярного дня по всем отведениям ЭЭГ.

Обнаружено, что как у младшей, так и у старшей возрастной группы спектральная мощность бета-, альфа- и тета-ритмов в пери од полярной ночи превышает таковые в период полярного дня, прак тически по всем отведениям ЭЭГ.

Мощность альфа- ритма в период полярной ночи выше чем в пе риод полярного дня как для как для старшей, так и для младшей воз растной группы.

Мощность тета- ритма в период полярного дня увеличивается по сравнению с периодом полярной ночи, особенно в младшей возрас тной группе, превышая при этом значения мощности старшей воз растной группы. Указанные изменения могут достигать величин бо лее чем в два раза.

В период полярной ночи происходит резкое уменьшение нагруз ки на зрительную систему, и резкое ее увеличение в период поляр ного дня. На фоне этих изменений, представляет особый интерес сравнить ЭЭГ в состояниях ГО и ГЗ, как состояний с различной сте пенью интенсивности зрительной афферентации и представляющих дополнительную нагрузку на зрительную систему. В связи с этим, проверялось различие между состояниями ГЗ и ГО по спектрам мощности, в соответствующих частотных диапазонах ЭЭГ.

Показано, что в период полярной ночи сглаживаются различия между состоянием покоя с открытыми и закрытыми глазами по мощности ЭЭГ. Поскольку изменения ЭЭГ, при открывании глаз, должны зависеть от текущего уровня активации функциональных систем мозга, то этот факт свидетельствует о пониженном функцио нальном состоянии ЦНС в период полярной ночи. При этом особую роль приобретает тета-ритм, поскольку показано, что в период по лярного дня лучшее разделение ЭЭГ указанных состояний достига ется по спектральной мощности тета диапазона, особенно у детей младшей возрастной группы.

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОСТОЙ НЕЙРОННОЙ СЕТИ, СПОСОБНОЙ К АССОЦИАТИВНОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ П. М. Балабан Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва Одним из важнейших вопросов эволюции функций является во прос о минимально необходимой нейронной системе, способной к ассоциативным пластическим изменениям. Для изучения механиз мов обучения и памяти в простых нервных системах в наших экспе риментах использованы классические электрофизиологические ме тоды и методы оптической регистрации нейронной активности.

Внутриклеточное микроэлектродное отведение от идентифициро ванных нервных клеток сети оборонительного поведения виноград ной улитки позволило выделить систему из трех идентифицирован ных нейронов, способную ассоциативно изменять эффективность синаптической передачи. Изменение эффективности происходит в результате сочетания во времени активности пресинаптического сенсорного нейрона и активности серотонинергической клетки, мо дулирующей глутаматергический синапс между сенсорным нейро ном и интернейроном. Методом одновременной регистрации элек трической активности нейронов и оптической регистрации внутри клеточной концентрации кальция показано, что “подкрепляющая” активация одного серотонинергического модуляторного нейрона мо жет вызывать изменения концентрации кальция в постсинаптиче ском нейроне, приводя к увеличению эффективности моносинапти ческой связи. Оптическая регистрация уровня кальция в синаптиче ских терминалях пресинаптического нейрона показала вклад каль ция в модуляцию эффективности синаптической передачи в преси напсе и роль каннабиноидных рецепторов в регуляции глутаматер гической связи.

В результате применения комплексного методического подхода создана уникальная экспериментальная модель, на которой доказана возможность ассоциативной синаптической пластичности в системе из трех нейронов, описаны молекулярные механизмы регуляции эф фективности синаптической передачи.

АКТИВНОСТЬ АЦЕТИЛ- И БУТИРИЛХОЛИНЭСТЕРАЗЫ В ПЛАЗМЕ КРОВИ ПРИ КОГНИТИВНЫХ НАРУШЕНИЯХ Д. И. Багрова, С. А. Плеснева, И. А. Журавин Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург. E-mail: darushka87@gmail.com Исследовали изменение активности ферментов ацетилхолинэ стеразы (АХЭ) и бутирилхолинэстеразы (БуХЭ) в ткани крови в процессе старения у крыс. Показано, что активность АХЭ у крыс, достигших 1 месяца после рождения, составляет 0,94 ± 0,03 нмоль АТХ/мин/мг белка, к 3-му месяцу снижается в 2 раза, а к 18-му — в 9 раз. Активность БуХЭ у крыс в возрасте 1 месяца составляет 0,36 ± 0,02 нмоль БуТХ/мин/мг белка, затем снижается в 3,5 раза у трехмесячных крыс и в 7 раз у 18-месячных. Полученные данные показывают, что в процессе онтогенеза происходит большее сниже ние активности АХЭ (в 9 раз), чем БуХЭ (в 7 раз). Обнаружено, что соотношение активности исследованных ферментов меняется в про цессе онтогенеза у крыс, перенесших пренатальную гипоксию (3 ча са, 7 % О2, Е14). У контрольных крыс активность АХЭ выше актив ности БуХЭ в 2 раза, а у крыс после пренатальной гипоксии разница увеличивается до 6 раз за счет снижения активности БуХЭ. У крыс, перенесших пренатальную гипоксию, наблюдается ухудшение спо собности к обучению и запоминанию. Из данных литературы из вестно, что нарушение катаболизма амилоидного пептида влияет на холинергическую систему мозга и отражается на периферических органах и тканях. Мы показали, что у крыс с i.c. введениями фосфо рамидона — ингибитора неприлизина, одного из ферментов дегра дации амилоидного пептида, активность АХЭ снижается в 1,4 раза, а БуХЭ в 1,3 раза по сравнению с активностью этих ферментов у контрольных животных.

Мы исследовали также активность этих ферментов в плазме кро ви пациентов с когнитивными нарушениями. У пациентов с рас стройствами внимания и памяти активность БуХЭ снижается по сравнению с контрольной группой в 1,4 раза. У пациентов с диагно зом — болезнь Альцгеймера, также выявлено снижение активности БуХЭ в плазме крови в 1,3 раза.

Таким образом, исследование ферментов АХЭ и БуХЭ в плазме крови животных и человека позволяет оценить риск возникновения когнитивных нарушений при развитии патологии или в процессе старения.

Поддержано: РФФИ 06-04-48414;

программой Президента РАН “Фундаментальные науки — медицине” и грантом “Стипендия им.

Л. А. Орбели”.

ЭНДОГЕННЫЕ ИНГИБИТОРЫ NA/K АТФ-АЗЫ В ПАТОГЕНЕЗЕ ПРЕЭКЛАМПСИИ А. Я. Багров, Е. Р. Никитина, Е. В. Фролова, А. В. Михайлов, Е. С. Никандрова, А.Фадеев Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН, Медицинский факультет СПбГУ, СПбГУЗ родильный дом № 17.

Санкт-Петербург, е-mail: elena.nikitina@bk.ru Преэклампсия является основной причиной материнской смерт ности при беременности. До сих пор этиология этого заболевания остается малоизученой, а подходы к его лечению практически от сутствуют. Согласно одной из гипотез, важную роль в патогенезе пре эклампсии играют эндогенные дигиталис-подобные факторы (ЭДФ) — стероидные натрийуретические ингибиторы Na/K АТФ-азы.

Нами было показано, что повышенное потребление хлорида на трия беременными крысами сопровождалось развитием у животных основных симптомов преэклампсии — гипертензией, протеинурией, задержкой роста плодов, а также нарушением эндотелий-зависимой релаксации сосудов in vitro. Наряду с развитием симптомов преэк лампсии у животных существенно увеличивалась экскреция ЭДФ буфадиенолидной природы — маринобуфогенина (МБГ), а также возрастало содержание этого гормона в плазме крови. Повышение продукции МБГ у животных сопровождалось угнетением Na/K АТФ-азы в гладкой мускулатуре сосудов и в эритроцитах. Введение антител к МБГ животным с экспериментальной преэклампсией при водило к снижению артериального давления и к восстановлению активности натриевого насоса. У пациенток с преэклампсией разви тие гипертензии сопровождалось повышением концентрации МБГ в плазме крови и 50 % угнетением активности Na/K АТФ-азы в эрит роцитах. Ex vivo антитела к МБГ восстанавливали активность Na/K АТФ-азы. Низкие концентрации МБГ in vitro вызывали сокращения изолированных артерий пуповины человека. Таким образом, при преэклампсии МБГ является потенциальной мишенью для терапии и, в частности, для иммунонейтрализации. Иммунонейтрализация ЭДФ при преэклампсии представляется привлекательным подходом к терапии, поскольку терапевтические антитела, связываясь с анти геном, в отличие от традиционных антигипертензивных средств, не оказывают влияния на пути клеточной сигнализации.

КОЛОКАЛИЗАЦИЯ КАЛЬЦИЙ-СВЯЗЫВАЮЩИХ ПРОТЕИНОВ В ЗРИТЕЛЬНЫХ ЦЕНТРАХ РЕПТИЛИЙ:

ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКИЙ АСПЕКТ М. Г. Белехова, Н. Б. Кенигфест Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург. E-mail: belekhova@yahoo.com Изучение феномена колокализации нейромедиаторов и нейромо дуляторов в нейронах, как одного из механизмов синаптической пе редачи в функциональных системах мозга, является актуальной про блемой современной нейронауки.

Распределение кальций-связывающих протеинов (парвальбуми на, PV и калбиндина, CB), регулирующих кальциевый баланс в ней ронах, исследовалось в зрительных центрах черепах с помощью двойной флуоресцентной иммуногистохимии в сочетании с трейсер ной техникой. Обнаружено преимущественно альтернативное рас пределение PV и CB в слоях тектума и незначительное количество клеток с колокализацией обоих протеинов. В таламических центрах тектофугальной (Rot) и таламофугальной (GLd) зрительных систем возрастает степень перекрытия PV- и CB-иммунореактивных проек ционных нейронов и их доля с колокализацией, которая более харак терна для Rot, чем для GLd. GABAергические нейроны претекталь ного и таламического ретикулярного ядер, проецирующиеся в Rot, содержат только PV. В процессе эволюции млекопитающих отмеча ется тенденция к разделению и специализации популяций PV- и CB иммунореактивных нейронов в проекционных сенсорных ядрах та ламуса (Jones, 1988).

Сравнительное изучение в нейронах сенсорных центров мозга рептилий и высших амниот колокализации PV и CB, обеспечиваю щих соответственно высокую и низкую частоту нейрональной спай ковой активности, может помочь выяснению формирования в про цессе эволюции механизмов регуляции кальциевого баланса в ней ронах и их функционального значения.

МЕХАНИЗМЫ ДИСФУНКЦИИ МИТОХОНДРИЙ ПЕЧЕНИ, ИНДУЦИРУЕМОЙ ИОНАМИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ IN VITRO: СРАВНЕНИЕ ГОМОЙОТЕРМНОГО (КРЫСА) И ПОЙКИЛОТЕРМНОГО (МИНОГА) ПОЗВОНОЧНЫХ Е. А. Беляева, Л. В. Емельянова, С. М. Коротков, М. В. Савина Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург. E-mail: belyaeva@iephb.ru;

alenab61@mail.ru Митохондрии являются важными мишенями цитотоксического действия тяжелых металлов, однако молекулярные механизмы, ле жащие в основе этого эффекта еще не изучены до конца. В данной работе мы продолжили сравнение действия Cd2+, Hg2+ и Cu2+ на изо лированные митохондрии печени крысы. Окисление пиридиновых нуклеотидов и снижение величины мембранного потенциала, изме ренного с помощью селективного TPP+ электрода и двух флуорес центных красителей — сафранина О и родамина 123, были значи тельно слабее в присутствие Cu2+ и Hg2+ и не были чувствительны к циклоспорину А — ингибитору Ca2+-зависимой неселективной по ры внутренней мембраны митохондрий в отличие от эффектов, на блюдаемых при наличие Cd2+ в среде. Экзогенный цитохром с прак тически полностью восстанавливал скорость максимально разоб щенного дыхания митохондрий печени крысы, существенно сни женную в присутствие Cu2+;

в то же время, он был лишь частично эффективен в случае Hg2+ и не оказывал достоверного влияния на ингибирующее действие Cd2+. Среди изученных тяжелых металлов, только Cu2+ не вызывала стимуляцию базального дыхания митохон дрий, энергизованных NAD-зависимыми субстратами. В противопо ложность этому, на митохондриях, окисляющих FAD-зависимые субстраты, все металлы, в той или иной степени, являлись активато рами базального дыхания. Было изучено также действие Cd2+ на функцию изолированных митохондрий печени миноги. Обнаруже но, что Cd2+ не индуцировал достоверного набухания этих митохон дрий в изотоничной сахарозной среде. Низкие [Cd2+] усиливали ин гибирование базального дыхания митохондрий миноги, окисляю щих NAD-зависимые субстраты. При использовании FAD-зависи мых субстратов те же [Cd2+] вызывали его достоверную стимуля цию, подавляемую циклоспорином А. Измерение мембранного по тенциала митохондрий миноги в присутствие бычьего сывороточно го альбумина (агента, связывающего жирные кислоты) выявило ин гибирующее действие на него Cd2+ на обоих типах дыхательных субстратов. Снижение потенциала тормозилось циклоспорином А;

кроме того, потенциал частично восстанавливался дитиотриитолом, добавленным после Cd2+. Был проведен сравнительный анализ дей ствия тяжелых металлов на митохондриальную функцию печени миноги и крысы.

Работа поддержана грантами РФФИ № 07-04-00722 и № 08 04-00564.

СОНЛИВОСТЬ У МУЖЧИН СОПРОВОЖДАЕТСЯ СНИЖЕНИЕМ УРОВНЯ ЭСТРАДИОЛА ПРИ ПСИХОЛОГИЧЕСКОМ СТРЕССЕ Р. О. Будкевич, Е. В. Будкевич* Северо-Кавказский государственный технический университет, *Ставропольская государственная медицинская академия, г. Ставрополь. E-mail: budkev@mail.ru В экспериментах на крысах-самцах выявлено, что уровень эстра диола снижен в крови при стрессе, а в частности при депривации па радоксальной фазы сна (Andersen M. L. et al., 2004). В литературе от мечается наличие половых особенностей сна и действие эстрадиола на гипногенные структуры мозга (Воронин И. М., Поночевная С. А., 2005). Целью данного исследования было оценить у мужчин взаимо связь дневной сонливости и изменения эстрадиола при стрессе.

В исследованиях участвовало 28 мужчин в возрасте 19–22 лет.

Дневная сонливость оценивалась с использованием опросника Ep worth. Уровень эстрадиола (Э) и кортизола (К) в слюне определяли методом ИФА до и после психологического стресса (инструменталь ная детекция лжи). Полученные данные обрабатывались с использо ванием непараметрических методов пакета “STATISTICA 6.0”.

О наличие психологического стресса судили по росту уровня кортизола в слюне (p 0,001). Вычислялась разница в концентрации эстрадиола (DЭ = Э2 – Э1) в слюне до (Э1) и после (Э2) психологи ческой нагрузки. Корреляционный анализ показал умеренную отри цательную зависимость между DЭ и сонливостью по опроснику Ep worth (r = –0,38;

p = 0,04). Выделено две группы мужчин. В I показа но повышением DЭ (20 человек), а во II — снижение DЭ (8 чело век). В I уровень DЭ был равен 21,7 пмоль/л. Интерквартильный размах (ИР) составил от 9,5 до 37,2 пмоль/л. Сонливость в данной группе 5 баллов (ИР от 2 до 6 баллов), что свидетельствует об отсут ствии дневной сонливости. Во II показатель DЭ составлял –5, пмоль/л (ИР от –27,0 до 0,0 пмоль/л), что статистически достоверно отличалось от DЭ в I группе (р = 0,02). Сонливость в II была выраже на и соответствовала 8 баллам (ИР от 6,5 до 9,5 баллов), что выше показателей I (р = 0,04).

Таким образом, у мужчин психологический стресс вызывает раз нонаправленные изменения эстрадиола в слюне. Снижение эстра диола в данной ситуации сопровождается повышением дневной сонливости. Выявляется умеренная отрицательная корреляция меж ду выявленной разницей эстрадиола и сонливостью днем. Получен ные данные могут указывать на эволюционно общие механизмы действия эстрадиола на нарушение сна и регуляцию стресса.

Работа выполнена при поддержке РГНФ (грант 08-06-18001е).

О КООРДИНАЦИИ ЭНДОГЕННЫХ РИТМИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ А. В. Бурсиан, Л. Е. Дмитриева, В. А. Сизонов Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург. Е-mail: bursian@iephb.ru В основе большинства физиологических функций лежит колеба тельный процесс. Развитие онтогенетического метода эволюцион ной физиологии позволило существенно расширить представления о координации авторитмических сократительных функций в систе мах обладающих гладкой, сердечной, а в раннем онтогенезе и ске летной мускулатурой. Авторитмические режимы являются филоге нетически древней, а онтогенетически наиболее ранней формой эн догенной деятельности любой сократительной системы. Каждой со кратительной системе присущ свой авторитм, параметры которого определяются структурно-функциональными особенностями орга на, рабочим объемом, степенью зрелости. Этот базовый ритм обслу живает индивидуальную деятельность органа. Однако для обеспече ния общего гомеостазиса, необходима координированная деятель ность систем, и она осуществляется путем образования сопостави мых по параметрам волнообразных колебаний вторичных ритмов дыхания, сердцебиений и деятельности других органов которые эпизодически сочетаются с периодикой вспышек спонтанной перио дической моторной активностью у крыс в первые недели постна тальной жизни. Эта корреляция, обусловленная наличием сопоста вимых частот и возрастной стабильностью вторичных ритмов, наи более четко выражена в низкочастотном, особенно околоминутном диапазоне, что согласуется с древними ритмами двигательного воз буждения описанными А. В. Войно-Ясенецким (1974). Сочетание вторичных ритмов рассматриваемых функций не является фиксиро ванным или постоянным. Моторные ритмы, как правило, сущест венно влияют на форму и амплитуду волн вторичных ритмов, но по следние хорошо выражены и в покое. Имеется много случаев несо ответствия фаз циклов. Таким образом, наличие причинно-следст венной зависимости процессов несомненно имеет место, но факты свидетельствуют о существовании общего источника, координирую щего работу систем в авторитмическом режиме.

ИЗМЕНЕНИЕ ПЛАСТИЧНОСТИ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ ГИППОКАМПА ПОСЛЕ ПРЕНАТАЛЬНОЙ ГИПОКСИИ У КРЫС Д. С. Васильев, Н. Л. Туманова, И. А. Журавин Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург. E-mail: zhuravin@iephb.ru На крысах линии Вистар, подвергнутых воздействию нормоба рической гипоксии (3 часа, 7 % О2, 14-й день эмриогенеза), исследо вали в постнатальном онтогенезе изменение клеточного состава и распределение белка шипикового аппарата синаптоподин в нервной ткани поля СА1 гиппокампа. В течение первого месяца после рож дения, у крыс, перенесших пренатальную гипоксию, наблюдалось снижение общей плотности расположения клеток и увеличение ко личества нейронов с колокализацией проапоптотических белков в слое stratum pyramidale. У взрослых крыс подобных изменений не обнаружено, но выявлены нарушения когнитивных функций (па мять, обучение). Мы полагаем, что одной из возможных причин функциональных нарушений может быть изменение свойств ней ронных сетей мозга, ответственных за реализацию этих функций. В подтверждение этой гипотезы получены новые факты, указываю щие на снижение пластичности нервной ткани гиппокампа после патологического воздействия в пренатальный период развития. Об наружено, что начиная с 30-х суток после рождения, в слое stratum radiatum-moleculare поля СА1 гиппокампа крыс, перенесших гипок сию, происходило снижение средней плотности расположения си наптоподин-позитивных шипиков. У взрослых животных (90-е су тки) это снижение достигало 24 ± 8,3 %. Снижение числа шипиков, в которых локализован этот белок, указывает на нарушение формиро вания нейронных сетей и на изменение пластичности нервной тка ни, поскольку актин-ассоциированный белок синаптоподин участву ет в обеспечении пластичности нейронных сетей за счёт перестрой ки цитоскелета шипиков (Deller T. et al. PNAS. 2003. Vol. 100. № 18.

P. 10494–10499;

Asanuma K. et al. J. Clin. Invest. 2005. Vol. 115. P.

1188–1198). Выявленное нарушение формирования нейронных се тей гиппокампа может являться одним из механизмов изменения когнитивных функций (прежде всего памяти) у взрослых животных после пренатальной гипоксии.

Поддержано: РФФИ 06-04-48414, программой Президиума РАН “Фундаментальные науки — медицине”, программой СПб НЦ РАН.

ЭВОЛЮЦИОННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ СОЗНАНИЯ В. М. Верхлютов Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва. E-mail: verkhliutov@mail.ru Активирующая система, в состав которой включают ретикуляр ную формацию ствола и ретикулярные ядра таламуса, обеспечивает внимание и поддержание уровня сознания. Во время сна интенсив ность общей активации падает, что сопровождается уменьшением деполяризации корковых нейронов. Таким образом, активирующая система является глобальным выключателем сознания.

Эволюция нервной системы шла по пути увеличения числа вста вочных нейронов, что привело к возникновению нервных клеток с низким и даже нулевым порогом возбудимости. Эти группы нейро нов образовали восходящую активирующую систему, ликвидируя дефицит афферентных влияний. Возникновение коры сопровожда лось недостаточностью активации, что в свою очередь привело к по явлению систем дистантной и коллатеральной активации, которые составили основу для возникновения сознания.

Если восходящая активирующая система хорошо изучена и име ет всестороннее экспериментальное обоснование, то существование внутрикорковой активации подтверждается только отдельными фак тами, такими как выявление движущихся волн, когерентность био потенциалов, синхронизация и локальная десинхронизация ЭЭГ.

В основе нейрофизиологических механизмов сознания лежит процесс взаимного тестирования двух и более нервных сетей по принципам спонтанной активности, множественного отражения и реверберации (самоактивации). Те же самые механизмы могут обес печивать рабочую и долговременную память.

Минимальным проявлением сознания является субъективное ощущение и нельзя думать, что этот феномен возникает только с по явлением корковых структур. Сознание эволюционировало посте пенно и параллельно с активирующей системой от простейших ощущений до самосознания и разума.

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фунда ментальных исследований (проект 08-06-00393-а).

ЭВОЛЮЦИЯ СТРУКТУРНЫХ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ РЕГУЛЯЦИИ Н. П. Веселкин Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург. E-mail: npv@iephb.ru Механизмы регуляций являются необходимой составляющей жизнедеятельности уже на самом раннем уровне жизни. Учитывая современные знания молекулярных механизмов функционирования организма можно высказать на первый взгляд парадоксальную мысль о том, что нервная регуляция является одним из высоко спе циализированных способов химической регуляции.

С возникновением многоклеточных животных увеличилась дис танция, на которой должно происходить информационное взаимо действие, а также появились новые требования, касающиеся адрес ной доставки сигналов. Для решения этой проблемы природа вы брала два взаимодополняющих решения. Первое — это развитие хи мической сигнализации путем распространения на большие рас стояния специализированных сигнальных молекул. Венцом этого вида сигнализации стала гормональная сигнализация, развивавшая ся параллельно с развитием систем перемещения и доставки хими ческих продуктов — кровообращения, лимфообращения и ликворо обращения. Второе решение — это развитие специализированных структур, доставляющих сигнал с высокой точностью в нужное ме сто и в нужное время. Появилась нервная система.

Эволюция специализированного аппарата, связывающего две нервные клетки, привело к появлению синапса. В результате появи лась возможность передачи химического сигнала с высокой точно стью к мишени, состоящей из нескольких клеток, одной клетки, или определенной части клетки. Нейронные цепи, построенные по опре деленной схеме могут регулировать синаптическую передачу на пре- и постсинаптическом уровнях. Для этого используются тормоз ные или возбуждающие нейроны, образующие синапсы на различ ных структурах нейрона. Однако регуляция, основанная на связи между нейронами, не ограничена передачей сигнала из точки в точ ку. В нервной системе происходит конвергенция и дивергенция свя зей. Соответственно регулирующие влияния могут осуществляться из одного нейрона на многие, разнесенные в пространстве мишени, так и, наоборот, на одной регулируемой мишени могут сходиться влияния от многих нервных клеток. Используемый химический пе редатчик, может действовать на мембранные рецепторы разных под типов, отличающиеся по субъединичному составу, характеру ответа, механизму действия (связанные или не связанные с ионным кана лом). Что особенно важно, что в зависимости от того, к какому под типу относятся рецепторы, они могут по-разному модулироваться.

Предлагается схема химической интеграции, применимая для опи сания нервных и химических механизмов регуляции. Функциональ ный механизм, ответственный за избирательность химической регу ляции в предложенной схеме, несомненно, является одним из самых древних. Механизм избирательного ограничения или выбора дейст вия регулирующего фактора, основанного на индивидуальной спе цифической чувствительности мишеней в зависимости от их струк турно-функциональной принадлежности, скорее всего, был сформи рован еще на одноклеточном уровне и прошел свою эволюцию во всех звеньях нервной и гуморальной регуляции.

ПОТРЕБЛЕНИЕ КИСЛОРОДА ЗАРОДЫШАМИ ИГЛИСТОГО ТРИТОНА PLEURODELES WALTL ПРИ РАЗНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ СРЕДЫ И. Г. Владимирова, Т. А. Алексеева Институт биологии развития им. Н. К. Кольцова РАН, Москва. E-mail: i.g. vladimirova@gmail.com Температура — один из наиболее существенных факторов сре ды, адаптация к которому у пойкилотермных животных начинается в эмбриогенезе. Цель настоящей работы заключалась в изучении воздействия температуры на энергетические потребности зароды шей иглистого тритона Pleurodeles waltl.

Яйца иглистого тритона инкубировали при температуре 10, 14, 18, 25, 28 и 32 °С. Температура 10 и 32 °С была экстремальной для развития иглистого тритона. При 10 °С смертность зародышей со ставляла 90 %, инкубация при 32 °С приводила к 100 % гибели за родышей на поздних стадиях развития. Наиболее оптимальной ока залась температура 25 °С, при которой смертность зародышей была около 15 %. Продолжительность эмбриогенеза тритона сокращалась от 60 сут при 10 °С до 7 сут при 25–28 °С. Величина коэффициента Q10 для продолжительности развития была около 7 в интервале тем ператур10–14 °С, близка к 4 в интервале 14–25 °С и снижалась до в интервале 25–28 °С. Динамика изменения потребления кислорода в течение эмбриогенеза не зависела от температуры. У всех групп животных интенсивность потребления кислорода увеличивалась до стадии 32–33 и затем снижалась. При этом абсолютная величина ин тенсивности потребления кислорода неоднозначно зависела от тем пературы. При увеличении температуры от 10 до 25 °С интенсив ность потребления кислорода возрастала с 0.09 до 0.46 мкл/г час.

При дальнейшем увеличении температуры уровень потребления ки слорода снижался до 0.25 мкл/г час. Значение коэффициента Q10 для максимальной интенсивности дыхания, наблюдаемой в эмбриогене зе, было наибольшим в интервале температур 14–25 °С и уменьша лось в более неблагоприятных для развития условиях. Суммарное количество кислорода, используемое зародышем в процессе эмбрио генеза, также зависело от температуры. Оно было минимальным при 25 °С и увеличивалось по мере изменения температуры до или 28 °С. Обсуждается возможная связь между температурными условиями среды, процессами развития, уровнем потребления ки слорода, а также функциональными системами, обеспечивающими доставку кислорода.

Исследования поддержаны грантом РФФИ 08-04-01063.

ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИКА КАК КЛЮЧ К ПОНИМАНИЮ ЭКОЛОГИИ И ЭВОЛЮЦИИ ТАКСОНОВ И ВИДОВ ГОМОЙОТЕРМНЫХ ЖИВОТНЫХ В. М. Гаврилов Кафедра зоологии позвоночных и Звенигородская биологическая станция им. С. Н. Скадовского МГУ имени М. В. Ломоносова, Москва, Россия, E-mail: vmgavrilov@mail.ru Основная цель исследования — выявление закономерностей со хранения теплового баланса позвоночными животными и влияния этих закономерностей на экологию и эволюцию таксонов и видов птиц. У птиц и млекопитающих по сравнению с рептилиями образо вался базальный метаболизм (BMR) — что это дает и как естествен ный отбор контролирует увеличение расхода энергии? Означает ли обладание высоким BMR, что вид или индивидуум имеют высокий выход максимальной мощности, и отсюда высокий уровень затрат энергии на существование, рост и репродукцию? Определяет ли BMR весь бюджет энергии? Или, наоборот, высокий BMR является следствием обладания большим уровнем внешней мощности, кото рая проявляется в высоком уровне внешней работы (DWO), высокой скорости роста, и большего репродуктивного выхода? Если BMR оп ределяет другие компоненты бюджета энергии, тогда воробьиные птицы, у которых самый высокий BMR, должны иметь более высо кую DWO, более высокий репродуктивный выход, высокую макси мальную метаболическую скорость (в тестах с холодовым стрес сом), низкую нижнюю критическую температуру, высокий метабо лизм существования, и высокий расход энергии на активность по сравнению с остальными птицами. Т.е., если BMR определяет мак симум метаболического предела, и птицы оперируют около этого максимума, тогда BMR должен рассматриваться как относительная константа. Однако, если общие затраты энергии определяют BMR, тогда BMR должен являться вариабельной частью этих общих за трат. Эта часть должна быть небольшой, например, в начале сезона размножения и увеличиваться в ответ на возросшие требования с ростом затрат энергии. Сообщение является также попыткой отве тить на более общие вопросы: Каковы термодинамические и эколо гические предпосылки возникновения гомойотермии? В чем же за ключается экологический смысл базального метаболизма? Основ ной предмет исследования — сопряженные определения показате лей метаболизма, измеряемые по потреблению кислорода и потреб лению пищи и установление располагаемой мощности (энергии) для продуктивных процессов и поведения у птиц разных видов. Ме тод — детальное сравнение энергетических бюджетов разных видов воробьиных птиц с птицами других таксономических групп, харак теризующихся значительной вариабельностью филогенеза, особен ностями питания и экологии, обладающих различными способами локомоции и размерами тела. Показано как BMR определяет другие уровни расхода и потребление энергии и с чем связан высокий BMR.

воробьиных птиц. Произведена оценка предсказуемости и вариа бельности аллометрических зависимостей для BMR и других компо нентов энергетического бюджета.

Поддержано РФФИ — 08-04-00543 и 06-04-48415.

ОСОБЕННОСТИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ СТЕРЕОГНОСТИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ (ОНТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ) Е. И. Гальперина, М. Н. Цицерошин Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург. E-mail: galperina-e@yandex.ru Исследование возрастных особенностей системной организации внутри- и межполушарных взаимодействий при осуществлении взрослыми и детьми дошкольного и школьного возраста стереогно стической деятельности (опознание фигурок ощупыванием правой или левой рукой) было проведено с использованием когерентного и кросскорреляционного анализов ЭЭГ. У взрослых испытуемых при выполнении тестов была выявлена сложноорганизованная про странственная структура изменений дистантных взаимодействий биопотенциалов коры обоих полушарий, проявляющаяся в значи тельном усилении межполушарных взаимодействий в совокупности с существенным повышением уровня статистических связей колеба ний биопотенциалов во фронто-окципитальном направлении. У де тей процессы формирования этих двух паттернов межрегиональных взаимодействий биопотенциалов коры, сопровождающих стереогно стическую деятельность, протекают гетерохронно. Усиление межпо лушарных взаимодействий наблюдается уже в возрасте 5–6 лет, дос тигая максимальной выраженности в 7–8 лет, тогда как системное взаимодействие передних и задних отделов коры при реализации этой функции развивается позднее, и только в 9–10 лет приближает ся к дефинитивному уровню, типичному для взрослых испытуемых.

Важным для понимания процессов центральной организации стереогностической функции представляется и тот факт, что при реализации стереогностической деятельности как правой, так и ле вой рукой не выявляется выраженной латерализации процессов ее дистрибутивного центрального обеспечения. В обоих случаях эти процессы протекают относительно сходным образом, “активируя” топологически близкие паттерны дистантных взаимодействий зон коры обоих полушарий. С увеличением возраста детей сходство паттернов, сопровождающих выполнение теста правой или левой рукой, нарастает, достигая максимума у взрослых испытуемых. В докладе будут также представлены результаты, позволяющие пола гать, что формирование в онтогенезе нейрофизиологических меха низмов, лежащих в основе реализации стереогностической дея тельности ведущей рукой (в настоящем исследовании — правой), протекает с опережением по отношению к темпам созревания ме ханизмов, обеспечивающих стереогностическую деятельность не ведущей рукой.

Работа выполнена при поддержке гранта РГНФ № 07-06-00779а.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОДТИПОВ NMDA-РЕЦЕПТОРОВ В МОТОНЕЙРОНАХ СПИННОГО МОЗГА ЛЯГУШКИ RANA RIDIBUNDA С. О. Гапанович, О. Г. Маманков Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург. E-mail: gapanovich@yahoo.com Глутамат является наиболее распространенным возбуждающим нейромедиатором центральной нервной системы (ЦНС). Глутамат ные рецепторы, принимая участие в осуществлении связей между нейронами, играют ключевую роль процессах развития, обучения и памяти, а также в нейродегенеративных процессах (Николс и др., 2003). Разнообразие синаптических процессов с участием глутамат ных рецепторов определяется различиями физиологических свойств и путей модуляции подтипов глутаматных рецепторов. Возбуждаю щая синаптическая передача в центральных глутаматергических си напсах в основном опосредуется рецепторами NMDA- и АМРА-под типов, а вклад каинатных рецепторов в прямую синаптическую пе редачу возбуждения, по-видимому, существенно меньше, хотя они могут быть локализованы на пресинаптической мембране и участво вать в модуляции передачи (Магазаник и др., 2001). Были проведены опыты со стимуляцией полисинаптических входов мотонейронов поясничного отдела изолированного спинного мозга лягушки. Фар макологическими методами (применением специфических блокато ров Со 101244 и АР5) показано участие NMDA рецепторов в форми ровании возбуждающих постсинаптических потенциалов (ВПСП).

Низкие дозы Со 101244, блокирующие NR2B подтип NMDA рецеп торов, оказывали потенцирующее воздействие на ВПСП мотонейро на. Увеличение дозировки Co 101244 до уровня, позволяющего за блокировать и NR2B подтип, и NR2A подтип NMDA рецепторов, приводило к уменьшению амплитуды ВПСП. Полученные результа ты согласуются с предположением ряда авторов (Zhao et al., 2005), что NMDA рецепторы, содержащие разные субъединицы, вовлечены в процессы, приводящие к повышению (NR2A) и уменьшению (NR2В) возбудимости нейрона.

ВЛИЯНИЕ СИСТЕМНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ВЫСОКОИНТЕНСИВНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА УРОВЕНЬ CD 34+ КЛЕТОК ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ У ПАЦИЕНТОВ С ОСТРЫМ ИНФАРКТОМ МИОКАРДА Е. С. Головнева1, В. Р. Талипова2, Э. Г. Волкова ОГУЗ ЦОСМП “Челябинский государственный институт лазерной хирургии”, Челябинск, Россия, main@cgilh.chel.su ФГУ “Государственный научно-исследовательский центр профилактической медицины” Росмедтехнологии, Отдел интегрированной профилактики неинфекционных заболеваний Уральского региона, Челябинск, Россия Исследования последних лет показали возможность воздействия на морфофункциональные характеристики костного мозга при облу чении высокоинтенсивным лазером в не повреждающих режимах.


Наблюдаемая при этом реакция клеток и ферментов позволила пред положить, что данное воздействие будет способствовать усилению миграции клеток костного мозга, в частности CD34+ и мезенхималь ных, являющихся структурной базой любого репаративного процес са в организме. На основании этих данных была разработана мето дика, позволяющая использовать высокоинтенсивный лазер в лече нии острого инфаркта миокарда (ОИМ).

Целью данной работы являлось изучение влияния системного применения высокоинтенсивного лазерного излучения на уровень CD34+ клеток периферической крови у больных с ОИМ.

Материалы и методы Клиническая апробация способа лечения ОИМ высокоинтенсивным лазерным воздействием проведена на пациентах. Лазерное воздействие начинали через трое суток от на чала заболевания, проводили 6 сеансов, в ходе которых облучали плоские и губчатые кости. Дозировки лазерного воздействия рассчи тывались индивидуально, с применением компьютерной программы математического моделирования (Кравченко Т.Г., 2007), что позво лило обеспечить получение на глубине локализации костного мозга терапевтически значимых доз лазерного излучения, исключив при этом термическое повреждение кожных покровов. Использовали ин фракрасный диодный лазер “ИРЭ-Полюс” (г. Фрязино), длиной вол ны 970 нм.

Результаты. Методом проточной цитометрии показано увеличе ние содержания СD34+ клеток в периферической крови в 2–20 раз после первого сеанса лазерной терапии, в течение суток этот уро вень снижался до контрольного, после каждого последующего сеан са лазерного воздействия вновь повышался в 2–5 раз. В конце курса лечения у всех пациентов уровень СD34+ клеток возвращался к уровню контроля. Отмечалось повышение толерантности к физиче ской нагрузке, улучшение общего состояния, увеличение фракции выброса по данным эхокардиографии, уменьшение КСР, улучшение сократимости по данным тканевой доплерографии.

Полученные результаты свидетельствуют о перспективности применения нового способа лечения и диктуют необходимость даль нейшего изучения его клинических и физиологических эффектов, в частности локальных эффектов СD34+ клеток в миокарде.

ЭВОЛЮЦИОННАЯ РОЛЬ СТАНОВЛЕНИЯ ГОМЕОСТАЗА В ФОРМИРОВАНИИ РАННЕГО ПОВЕДЕНИЯ ГОМОЙОТЕРМОВ Т. Б. Голубева1,2, Е. В. Корнеева2, Л. И. Барсова1, Л. В. Зуева Кафедра зоологии позвоночных Биофака МГУ им. М. В. Ломоносова;

Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва. E-mail:

Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург. tbgolubeva@list.ru Цель исследования — выявление закономерностей формирова ния поведения. Исследовали структурное и функциональное разви тие рецепторного и центрального отделов сенсорных систем, фор мирование поведения, терморегуляции, регистрировали ЕКГ и ЭМГ.

У гомойотермов резко возрастает способность отбирать развиваю щимися функциональными системами нужную информацию и ско рость реакции. Развитие поведения определяется развертыванием генетической программы, строго детерминирующей последователь ность созревания сенсорных систем и предусматривающей обяза тельную подстройку чувствительности к факторам среды. Последо вательность созревания сенсорных систем определяется требова ниями их рецепторных отделов к уровню гомеостаза организма. На чало функциональной активности рецепторных клеток ведет к пере ходу детерминированных нейробластов на стадию роста нейрона.

Весьма требовательны к энергетическому обеспечению слуховые волосковые клетки, ответственные за слух в низкочастотном диапа зоне, максимально требовательны — волосковые клетки, обеспечи вающие слух в высокочастотном диапазоне и фоторецепторы. Соот ветственно, зрение (диффузное) появляется в онтогенезе гомойотер мов последним, слуховая чувствительность на низких частотах предшествует появлению зрения. Чувствительность слуха в высоко частотном диапазоне и предметное зрение развиваются позже и од новременно. Показано строгое соответствие этапов развития слуха, зрения и стадий формирования поведения развитию уровня обмена.

Необходимым условием для анализа временных и частотно-ампли тудных характеристик акустических сигналов и для предметного зрения у гомойотермов является температурная стабильность мозга, и это обстоятельство выделяет еще одну важную веху в развитии поведения — момент установления эффективной терморегуляции. К этому же моменту приурочены критические периоды акустического и зрительного импринтинга. Гетерохрония созревания слухового эпителия обеспечивается физическими законами развития улитки и волосковых клеток (включая необходимый уровень гомеостаза), за коны системогенеза обеспечены эволюцией акустических сигналов родителей. Гетерохронное созревание сетчатки регулируется про стыми законами системогенеза, за исключением центральной ямки, где у мухоловки-пеструшки обнаружена смена фоторецепторов в момент становления эффективной терморегуляции. По-видимому, работа центральной ямки требует окончательного созревания гомой отермии.

Поддержано РФФИ 06-04-48472, 07-04-01022.

К ВОПРОСУ О СИСТЕМНЫХ МЕХАНИЗМАХ ВОССТАНОВЛЕНИЯ КОРКОВЫХ ФУНКЦИЙ А. Л. Горелик*, А. Г. Нарышкин*, А. Ю. Егоров** *Санкт-Петербургский научно-исследовательский Психоневрологический институт им. В. М. Бехтерева.

**Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН.

E-mail: gorelik_a@.mail.ru Обследовали больных с очаговыми травматическими и сосуди стыми поражениями головного мозга, с цервикальной дистонией, пострадавших в состояниях “малого сознания” и больных с алко гольным Корсаковским синдромом в процессе лечения методами транстимпанальной химической вестибулярной дерецепции (ТТХВД) и транскраниальной микрополяризации (ТКМП).

Результаты сравнивали с данными у больных аналогичного про филя, получавших только общепринятое лечение, у условно здоро вых испытуемых (УЗИ) в покое и при проведении двигательных ак тов, а также — с литературными данными. Все обследованные были правшами.

Углубленное ЭЭГ-исследование в динамике проводилось средст вами пакета “WinEEG”. Результаты представлялись в виде нагляд ных пиктограмм, отображающих динамику межрегиональных кор ковых взаимодействий по данным когерентного анализа.

У больных, получавших лечение с применением ТТХВД и/или ТКМП, отмечался ускоренный и более глубокий регресс пси хоневрологической симптоматики с более полным восстановлением пострадавших сенсомоторных и когнитивных функций, с сокраще нием сроков госпитализации и сужением показаний к оперативному вмешательству.

Также наблюдалась схожая динамика пространственной органи зации ЭЭГ: регрессировали ранее сформированные межрегиональ ные корковые взаимодействия, наиболее выраженные в Д-диапазоне ЭЭГ, и усиливались дистантные взаимодействия с убедительным преобладанием когерентных связей в -диапазоне. Особый интерес представляет закономерное усиление взаимодействия между задней ассоциативной зоной левого и передней ассоциативной зоной право го полушарий, характерное для УЗИ в процессе решения ими тесто вых задач. У больных, получавших только общепринятое лечение, подобных изменений не наблюдалось.

Полученные данные могут отражать организацию базовых ней родинамических процессов обеспечения функций — сенсомотор ных, когнитивных, адаптивно-гомеостатических.

Можно предположить, что левый задний ассоциативный “по люс” формирует на основе афферентного синтеза интегративную поведенческую “задачу”, которая “передается” в правый передний ассоциативный “полюс”. Здесь формируется интегративный эффе рентный “ответ”, который в дальнейшем распределяется по конкрет ным эффекторным аппаратам.

ВЗГЛЯД Л.А.ОРБЕЛИ НА ФУНКЦИИ МОЗЖЕЧКА И ЕГО РАЗВИТИЕ НА ПРИМЕРЕ АФФЕРЕНТНОГО КОНТРОЛЯ МОТОРНОЙ ФУНКЦИИ В ОНТОГЕНЕЗЕ Р. А. Григорьян Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М.Сеченова РАН.

E-mail: grigoria@mail.ru В 1940 году, в журнале “Успехи современной биологии”, была опубликована обзорная статья Л.А.Орбели под заглавием “Новые представления о функциях мозжечка”. В этой статье он дал подроб ный анализ всех исследований, выполненных им и большим коллек тивом его сотрудников в течение 12 лет. Основное внимание в ста тье было сосредоточено на двух функциях мозжечка: его роли в мо торной и вегетативной функциях. Данное сообщение касается раз вития контроля моторной функции мозжечком афферентной систе мой мшистых (МВ) и лазящих волокон (ЛВ) в постнатальном онто генезе. В лаборатории изучалась проблема связи между созревани ем частотного спектра активации клеток Пуркинье (КП) и зрело стью стато-кинетических рефлексов: рефлекс стояния, лифтная ре акция, реакция переворачивания при свободном падении, бег, игро вые движения. Расположение синапсов ЛВ и МВ на проксимальной и апикальной частях дендритов КП функционально проявляется в разной эффективности возбуждающего синаптического действия ла зящих и мшистых волокон на активность КП мозжчка соотвествен но. Элементом, где происходит взаимодействие, является “синапс параллельное волокно-КП”, в котором имеет место механизм опре деления ошибки в движении и депрессия простых спайков. В опы тах на незрелорождающихся и зрелорождающихся показано, что развитие моторных рефлексов идет параллельно с повышением час тоты активности КП. Введение гармалина показало, что у зрелорож дающихся чувствительность к введению этого активатора, впервые проявляется уже у новорожденных морских свинок, а к 3-х недель ному возрасту влияние гармалина возрастает в 4–5 раз. У незрело рождающихся (крысы) признаки чувствительности к гармалину проявлявлялись только во второй неделе постнатальной жизни, а его влияние на генерацию сложных спайков (СС) к 3-х недельному воз расту повышалась 2 раза (Пригарина Э.И., Карелина Т.В.). Морфо метрические исследования показали, что размеры профильных по лей КП у зрелорождающихся наибольшего увеличения достигали в четвертую неделю онтогенеза — 526,7 ± 0,19, то есть к моменту зре лости стато-кинетических рефлексов и соответственно ЭФ показате лей, тогда как у незрелорождающихся (крысы) эти процессы на тот же период постнатальной жизни были порядка 392 ± 0,19 и соответ ственно стато-кинетические, также как и ЭФ показатели активности клеток Пуркинье были незрелым (Олейник Т.Л.). Следовательно, развитие афферентных терминалей на дендритах КП способствует совершенствованию эффективности контроля движений мозжечком.


ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ХЕМОСЕНСОРНЫХ СИСТЕМ У РЫБ И ЕГО АДАПТИВНАЯ НАПРАВЛЕННОСТЬ Г. В. Девицина, Т. В. Головкина Биологический факультет МГУ им. М. В. Ломоносова, Москва, E-mail: gdevicyna@mail.ru Водная среда обитания обусловливает существование у рыб многоканальной хемосенсорной ориентации, которая обеспечена не сколькими анализаторными системами. Изучение характера взаимо связей обонятельной и вкусовой систем у рыб проведено на приме ре карпа (Cyprinus carpio L) в экcпериментах с хроническим выклю чением обонятельной рецепции. Анализ функционального состоя ния нейронов центральных отделов обонятельной и вкусовой сис тем, а также морфологии вкусового рецепторного аппарата проводи ли с применением методов световой и электронной микроскопии.

Обонятельная деафферентация рыб позволила определить дискрет ную локализацию вторичных и третичных обонятельных проекций и их функциональную неоднозначность. Установлено, что полная хроническая аносмия приводит к дегенеративным изменениям ней ронов первичных обонятельных центров и к достоверной, но обра тимой, активации нейронов в соответствующих зонах переднего мозга и хабенулярных ядер. При этом отмечено стабильное возрас тание активности нейронов первичных медуллярных центров на ружной вкусовой рецепции, но отсутствие подобной реакции в пер вичных центрах ротовой вкусовой рецепции. Координация адаптив ных изменений функционального состояния нейронов в хемосен сорных центрах продолговатого и переднего мозга отражает хорошо развитое взаимодействие вкусовой и обонятельной систем и воз можность их интеграции у карповых рыб. Процессы активации ней ронов в первичных сенсорных центрах вкусовой системы сопровож даются гипертрофированным развитием наружного вкусового аппа рата и имеют сложную динамику проявлений во времени. Различия в реакциях вкусовых рецепторов ротовой и наружной локализации, также как их мозговых центров, подчёркивают существование у рыб двух функционально различных вкусовых систем. Система наруж ной вкусовой рецепции рыб в условиях хронической аносмии спо собна проявлять сложные многоуровневые компенсаторные морфо функциональные перестройки в отличие от системы ротового вкуса.

Таким образом, наружная вкусовая система рыб характеризуется хо рошо развитыми связями с обонятельной системой и высоким по тенциалом адаптивной изменчивости.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (програм мы “Ведущие научные школы” и грант № 04-49266).

ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЧИНЫ НАРУШЕНИЯ ПАМЯТИ У КРЫС, НАБЛЮДАЕМЫЕ В ПРОЦЕССЕ СТАРЕНИЯ ИЛИ ПОСЛЕ ПРЕНАТАЛЬНОЙ ГИПОКСИИ Н. М. Дубровская1, Н. Н. Наливаева1,2, Т. Б. Кузнецова3, A. J. Turner2, И. А. Журавин Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург, Россия;

Institute of Molecular and Cellular Biology, University of Leeds, Leeds, United Kingdom;

Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия. e-mail: ndub@iephb.ru У крыс-самцов линии Вистар как интактных старых (в возрасте 10–12 месяцев), так и у взрослых (3–4 месяца), перенесших прена тальную гипоксию (7 % О2, 3 ч на Е14), обнаружено нарушение кратковременной памяти. Пренатальная гипоксия также приводила к снижению в коре мозга уровня экспрессии основных амилоид-де градирующих металлопептидаз — неприлизина (НЕП) и эндотелин конвертирующего фермента (ЭКФ), регулирующих уровень содер жания амилоидного пептида (А). С целью выяснения роли амило ид-деградирующих металлопептидаз в процессах формирования па мяти, была проведена серия микроинъекций в теменную кору взрос лых крыс фосфорамидона — ингибитора НЕП и ЭКФ, и тиорфана — ингибитора НЕП. Через 60 и 120 мин после i.c. введений фосфо рамидона (10–2 М) и через 30 и 60 мин после i.c. введений тиорфана (10–2 М) обнаружено ухудшение кратковременной памяти у крыс в двухуровневом радиальном лабиринте. Таким образом, выявленное нами участие НЕП и ЭКФ в процессах запоминания позволяет пред положить, что одним из механизмов нарушения когнитивных функ ций мозга после пренатальной гипоксии и в процессе старения мо жет быть снижение уровня экспрессии и активности металлопепти даз, участвующих в метаболизме А и других нейропептидов.

Поддержано: РФФИ 06-04-48414, программами Президиума РАН “Фундаментальные науки — медицине” и СПб НЦ РАН, гран том “Орбелевские стипендии”.

ОКТОПАМИН ИЛИ СЕРОТОНИН?

РАЗНЫЕ МОНОАМИНЫ ОТВЕЧАЮТ ЗА СХОДНЫЙ НАБОР ФУНКЦИЙ В ДВУХ ГРУППАХ ВЫСШИХ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ В. Е. Дьяконова Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН, Москва. Е-mail: dyakonova.varvara@gmail.com Анализ литературы (Дьяконова 2007, Успехи физиол. наук, 38: 3–20) и собственные результаты свидетельствуют о том, что в двух группах беспозвоночных, наиболее полно исследованных к на стоящему времени, сходное управление поведением осуществляет ся разными молекулами. Речь идет о серотонине гастропод и об ок топамине насекомых. Серотонин у гастропод и октопамин у насе комых отвечают за так называемые “араузальные” эффекты: повы шают консуммацию, активируют пищедобывательное, поисковое поведение, повышают общую двигательную активность, активиру ют программы интенсивной локомоции, учащают дыхание и сокра щения сердца, активируют метаболизм, сенситизируют обучение, усиливают реакции на сенсорную стимуляцию. При этом серотонин у насекомых вызывает противоположные октопамину эффекты, а октопаминовая система у моллюсков развита крайне слабо.

Эти различия указывают на независимость формирования сиг нальных функций моноаминов в эволюции этих животных и хорошо согласуются с принадлежностью моллюсков и насекомых к двум разным филогенетическим линиям (Lophotrochozoa и Ecdysozoa, со ответственно). Еще большего внимания заслуживает тот факт, что при параллельной эволюции сам набор сигнальных функций (окто памина у насекомых и серотонина у моллюсков) оказался сходен.

По-видимому, существует физиологически обусловленная необхо димость в сигнальной молекуле, обладающей широким спектром ак тивирующих эффектов. Можно предположить также, что формиро вание этого функционального набора в эволюции обеих групп опре деляли общие факторы, и исходное сцепление с какой-то одной функцией (например, активацией метаболизма) автоматически по влекло за собой удобство или необходимость использования того же трансмиттера в управлении рядом синергичных функций.

ИЗМЕНЕНИЕ ЗООСОЦИАЛЬНОЙ АДАПТАЦИИ ПОД ВЛИЯНИЕМ ХРОНИЧЕСКОЙ АЛКОГОЛИЗАЦИИ У КРЫС А. Ю. Егоров*#, Е. В. Филатова*, Т. А. Шнитко*, С. В. Афанасьев * *Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН;

#Санкт-Петербургский государственный университет, медицинский факультет, г. Санкт-Петербург, Россия. Email: draegorov@mail.ru Работа была направлена на выявление влияния хронической ал коголизации на зоосоциальные взаимодействия животных и на всю структуру сообщества. Были проведены исследования влияния при нудительной алкоголизации индивидуальной особи на занимаемое этой особью положение в группе сородичей, а также изучались зоо социальные факторы, влияющие на становление алкоголизма у крыс. После формирования групп крыс для совместного содержа ния, в каждой группе животных проводили принудительную алкого лизацию одной выбранной крысы из каждой группы. Эта особь вы биралась по результатам тестирования как занимающая исходно оп ределенное иерархическое положение. Остальные крысы в группе получали воду. В качестве контроля были сформированы группы крыс, поголовно подвергшихся принудительной алкоголизации, а также группы без алкоголизации. Крысы подвергались принуди тельной алкоголизации в течении 54 дней. Установлено, что через 27 дней все крысы подвергнутые алкоголизации в тесте “двустакан ная проба” обнаруживают возрастание потребления спирта по срав нению с исходным уровнем. Однако последующая алкоголизация крыс обнаружила различие в динамике предпочтения спирта у крыс, подвергнутых индивидуальной и групповой алкоголизации. Крысы, всей группой потреблявшие спирт, на 54 день показали предпочте ние спирта воде, в отличие от крыс, получавших спирт индивидуаль но. Эти животные продемонстрировали резкий спад в предпочтении спирта. Кроме того, нами ранее было показано повышение иерархи ческого ранга алкоголизируемой особи в условиях изолированного содержания. Данный эксперимент подтвердил этот факт в условиях группового содержания. Таким образом, обнаружена существенная связь зоосоциальной адаптации и становления алкоголизма у крыс.

ДИНАМИКА ПАТТЕРНОВ АКТИВНОСТИ В РЕЦЕПТИВНЫХ ПОЛЯХ НЕЙРОНОВ СЛУХОВОГО СРЕДНЕГО МОЗГА МЫШИ (MUS MUSCULUS) М. А. Егорова, Г. Д. Хорунжий* Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург. E-mail: egorova@iephb.ru.

*Санкт-Петербургский Государственный Университет.

E-mail: leducke@rambler.ru При исследовании паттернов активности одиночных нейронов слухового среднего мозга мыши, вызванной тональными сигналами характеристической частоты, нами была выявлена их специфика среди нейронов различных функциональных групп и показана зако номерность их изменения в зависимости от интенсивности сигнала (Егорова, 2008). Для создания целостной картины временного коди рования звуков слуховыми нейронами среднего мозга в данной ра боте выполнено исследование временных узоров разрядов одиноч ных нейронов центрального ядра задних холмов домовой мыши, вы званных тональными сигналами, охватывающими всю область воз будительного ответа нейрона.

Для 130 нейронов выполнено систематическое картирование возбудительных частотных рецептивных полей и получены перисти мульные гистограммы ответов на тональные сигналы, попадающие в область возбудительного ответа этих нейронов. Произведена оцен ка взаимосвязи между особенностями временного узора разряда нейронов и их принадлежностью к одной из функциональных групп, выделенных в соответствии с разработанной нами ранее классификацией (Вартанян и др., 1999;

Egorova et al., 2001). Около трети всех исследованных нейронов (31 %) отличались постоянным типом разряда. Более 40 % из них (41 %) относились к группе V-об разных нейронов;

33 % — к группе первично-подобных и 26 % ней ронов были тормозно-зависимыми. Стабильностью временных узо ров разрядов отличались нейроны с фазными характеристиками раз ряда — фазные и пачечные (67 %). Среди нейронов, изменявших тип разряда с изменением частоты и интенсивности сигнала, преоб ладали первично-подобные (52 %). Во всем диапазоне частот и ин тенсивностей звуков, вызывающих возбуждающий ответ нейронов, тип их разряда изменялся не более двух раз. Чаще всего тонический и фазно-тонический разряды, выявленные на характеристической частоте, на периферии рецептивного поля сменялись паузным отве том (15 % от всех нейронов, изменявших тип разряда), а фазный разряд — фазно-тоническим (8 %) и пачечным (7 %) ответами.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 06-04-48616).

ВЛИЯНИЕ НЕКОНКУРЕНТНЫХ АНТАГОНИСТОВ NMDA ГЛУТАМАТНЫХ РЕЦЕПТОРОВ НА СУДОРОЖНЫЕ ПРИПАДКИ У КРЫС С НАСЛЕДСТВЕННОЙ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТЬЮ К АУДИОГЕННЫМ СУДОРОГАМ Е. П. Жабко, С. И. Ватаев, В. Е. Гмиро, Н. Я. Лукомская Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН, Институт экспериментальной медицины РАМН, Санкт-Петербург. E-mail: luk@iephb.ru Ранее была продемонстрирована способность мнокатионных производных фенилциклогесила и адамантана, являющихся избира тельными блокаторами каналов глутаматных рецепторов NMDA ти па подавлять судорожные синдромы разного происхождения. В на стоящем исследовании изучалось влияние внутримышечных инъек ций двух неконкурентных антагонистов NMDA-рецепторов глутама та мемантина и нового соединения ИЭМ-1921 на параметры судо рожных реакций крыс линии Крушинского-Молодкиной (самцы, вес 200–300 г, возраст 1–1,5 года) с наследственной предрасположенно стью к аудиогенным судорогам. До проведения экспериментов жи вотных тестировали на реактивность к звуку, вызывая предъявлени ем звукового стимула (синусоидальный тон частотой 8 кГц и интен сивностью 90 дБ) однократный судорожный припадок. Затем кры сам вводили внутримышечно мемантин или ИЭМ-1921 в дозе 5 мг/кг и, предъявляя звуковой сигнал через один, определённый для каждого опыта интервал времени (30 мин, 1, 2 или 3 ч), оцени вали параметры ответных аудиогенных судорожных реакций. Значи мое влияние мемантина на судорожные припадки отсутствовало че рез 30 мин после введения, эффективно проявлялось через 1 и 2 ча са, а после 3 часов заметно ослабевало. Профилактическое действие ИЭМ-1921 было выражено сильнее, чем у мемантина, проявлялось уже через 30 мин после введения, но начинало ослабевать уже ко 2 ому часу. Преимущества ИЭМ-1921 по сравнению с мемантином подчеркиваются и гораздо менее выраженными побочными эффек тами, что делает его перспективным в качестве средства лечения.

Работа поддержана РФФИ (грант 06-04-48558).

РОЛЬ ВНЕКЛЕТОЧНОЙ СОД В РЕГУЛЯЦИИ МОЗГОВОГО КРОВОТОКА ПРИ ГИПЕРОКСИИ С. Ю. Жиляев, А. Н. Москвин, И. Т. Демченко Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург. E-mail: jil@iephb.ru Физиологическая роль внеклеточной супероксиддисмутазы (СОД3) изучена недостаточно. В настоящей работе мы проверяли гипотезу о том, что СОД3, нейтрализуя супероксиданионы (О2–) в межклеточной среде головного мозга, предохраняет инактивацию оксида азота (NO) и таким способом вовлекается в регуляцию тону са церебральных сосудов. Опыты проводились на наркотизирован ных крысах с предварительно имплантированными в стриатум мик родиализными канюлями и совмещенными с ними платиновыми электродами для измерений кровотока. Локальные сосудистые реак ции в стриатуме оценивались при введении в него в различных ком бинациях СОД-миметика (СОД-м), СОД-ингибитора (СОД-и) и NOS ингибитора (L-NAME). Указанные препараты растворялись в искус ственном ликворе и доставлялись в стриатум через микродиализные канюли (CM-12, AB, Швеция). Роль СОД3 в поддержании базально го тонуса церебральных сосудов и регуляции кровотока при гипе роксии изучалась путем оценки реакций сосудов стриатума в ответ на нарушение внеклеточного баланса NO/О2– при дыхании воздухом или 100 % О2. В исследованиях установлено, что в нормальных ус ловиях СОД3 минимизирует базальное содержание О2–, сохраняя эндогенно продуцируемый NO на уровне, достаточном для поддер жания тонуса и реактивности мозговых сосудов. СОД3 усиливает вазодилататорный эффект эндогенно продуцируемого NO в мозге.

Показано, что СОД3 способна нейтрализовать супероксиданионы, продуцируемые в мозге при дыхании 100 % О2 и сохранять базаль ный уровень NO и его вазодилататорную потенцию при нормобари ческой гипероксии.

Результаты исследований предоставили дополнительные доказа тельства того, что СОД3 вовлекается в О2–-зависимую регуляцию базального уровня NO и в физиологических условиях регулирует мозговой кровоток путем поддержания баланса между NO и О2– в субэндотелиальном пространстве. Наличие высокой концентрации СОД3 между эндотелием и гладкими мышцами сосудов имеет важ ное стратегическое значение для регуляции мозгового кровотока, особенно в условиях повышенной продукции супероксиданионов.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 06-04- ОНТОГЕНЕЗ МЛЕКОПИТАЮЩИХ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ УСЛОВИЙ ЭМБРИОНАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ И. А. Журавин Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН.

194223, пр. Тореза, 44, Санкт-Петербург, Россия. E-mail: zhuravin@iephb.ru На модели острой пренатальной гипоксии (3 часа, 7 % О2, 14 день эмбриогенеза) показано, что у крыс в дальнейшем онтогене зе происходит изменение структуры и пластичности нервной ткани коры мозга, выявлено изменение холинергической медиации и нару шение метаболизма предшественника амилоидного пептида, являю щихся факторами развития когнитивных нарушений с возрастом. В процессе взросления у таких животных наблюдалось снижение спо собности к обучению, нарушение процессов формирования памяти.

Важная роль ферментов метаболизма предшественника и собствен но амилоидного пептида (АП) в формировании памяти была показа на в поведенческих экспериментах. Микроинъекции в кору мозга крыс специфического ингибитора -секретазы — батимастата или фосфорамидона — ингибитора ферментов катаболизма АП (непри лизина и эндотелин-конвертирующего фермента), вызывали нару шение памяти и процесса обучения. Полученные данные доказыва ют важную роль изученных ферментов в реализации обучения и па мяти, и их зависимость от изменяющихся условий развития орга низма. Предполагается, что гипоксия, влияя на метаболизм АП в нервной ткани и участвующие в этом процессе ферменты, изменяет поведение, обучение и память, а ранняя диагностика cнижения ак тивности и содержания этих ферментов или активности холинерги ческой системы позволит прогнозировать риск возникновения ней родегенерации и когнитивного дефицита с возрастом. Полученные нами данные характеризуют механизмы нарушений развивающейся нервной системы и поведения у новорожденных и взрослых, пере несших гипоксию в определенный период эмбриогенеза, а также яв ляются удобной моделью для выработки стратегии лечения дис функций мозга после патологии в период беременности и в процес се старения.

Выполнено при финансовой поддержке РФФИ 06-04-48414, Про граммами Президиума РАН “Фундаментальные науки — медицине” и СПб НЦ РАН.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.