24 сентября в Институте перспективных исследований мозга (ИПИМ) МГУ прошел семинар программы развития Московского университета, где ученые рассказали о подходах, помогающих изучать патологии памяти в моделях на мышах. С докладом выступила младший научный сотрудник института Ольга Игоревна Ивашкина. Подробнее ― в нашем материале.
Специалисты ИПИМ МГУ отметили, что изучение молекулярных и клеточных механизмов патологий мозга ― одна из ключевых задач современной нейробиологии. Эти исследования имеют особое значение для понимания нарушений памяти, развивающихся при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и болезни Альцгеймера, а также для разработки новых терапевтических подходов.
Ольга Игоревна Ивашкина представила результаты, касающиеся молекулярных и клеточных механизмов развития ПТСР, а также данные о консолидации и реконсолидации памяти в трансгенной линии мышей 5xFAD, моделирующей болезнь Альцгеймера. Провести подобные исследования и получить новые знания о нейробиологических основах патологий памяти удалось с помощью современного научного оборудования Института перспективных исследований мозга МГУ, приобретенного по программе развития Московского университета.
В начале семинара спикер подробно рассказала о том, что такое ПТСР. Это расстройство формируется у 15–40 % людей, столкнувшихся с сильным стрессорным воздействием.
Эксперименты с участием крыс показали, что важную роль в том, разовьется у животного ПТСР или нет, играет количество кортикостероидных рецепторов в гиппокампе.
«В зависимости от изначального уровня кортикостероидных рецепторов одни животные более устойчивы к формированию ПТСР, а другие менее устойчивы. Кроме того, на людях, крысах и мышах было показано, что есть разница в процентном распределении, которая зависит от пола: самки животных и женщины, если говорить о людях, развивают ПТСР в ответ на разные ситуации чаще, чем мужчины или самцы», ― отметила О.И. Ивашкина.
Из презентации О.И. Ивашкиной. Фото: Елена Либрик / «Научная Россия»
В Институте перспективных исследований мозга в экспериментах с участием мышей было показано, что травматический опыт сопровождается значительными изменениями поведения и долговременными изменениями активности мозга. Поведение животных в домашней клетке после индукции ПТСР изменялось на длительный срок. Кроме того, было отмечено, что активность сетей мозга в покое была значимо повышена через семь дней после травматического опыта.
Ученым ИПИМ МГУ удалось нарушить развитие ПТСР: специалисты показали, что введение ингибитора синтеза белка перед травматическим опытом приводит к снижению патологической активации мозга и нормализации поведения.
Введение ингибитора синтеза белка перед извлечением ассоциативной травматической памяти об обстановке (через неделю после формирования ПТСР) также приводит к нормализации поведения. В своих экспериментах ученые использовали не только ингибиторы синтеза белка, но и более специфические вещества, например, противоопухолевые препараты, ингибирующие ферменты (de novo метилтрансферазы), которые опосредуют метилирование генов. Такая процедура, проведенная перед травматическим опытом, также приводила к нормализации поведения у мышей, получивших ПТСР.
Из презентации О.И. Ивашкиной. Фото: Елена Либрик / «Научная Россия»
Вторая часть семинара была посвящена болезни Альцгеймера и экспериментам с трансгенными мышами линии 5xFAD, имеющими амилоидные бляшки (у мышей в дикой природе болезнь Альцгеймера не развивается). Целью ученых была проверка гипотезы под названием «СОДОМ» (от «самоопосредованная деградации опыта в мозге»), предложенной директором ИПИМ МГУ академиком Константином Владимировичем Анохиным.
Согласно гипотезе, если воспоминание извлекается в момент, когда механизм его реконсолидации (переукладывания памяти в мозге заново ― Примеч. ред.) нарушен, оно повреждается.
Таким образом, старое воспоминание, активированное в патологически измененном мозге, например, с болезнью Альцгеймера, будет уничтожать само себя, что приведет к развитию ретроградной амнезии — нарушению воспоминаний, связанных с событиями, которые произошли с животным или человеком ранее.
Проведя серию экспериментов, ученые получили определенные свидетельства в пользу того, что в мозге у животных с деменцией при извлечении воспоминаний об обстановке действительно происходит такой распад воспоминаний. Кроме того, в ИПИМ МГУ изучили возможность повлиять каким-то образом на этот процесс. Оказалось, что блокада глутаматных NMDA-рецепторов c помощью вещества MK-801, которое обычно используется в качестве антисудорожного агента, может предотвратить распад памятного следа об обстановке у трансгенных мышей с болезнью Альцгеймера: благодаря такой процедуре у животных памятный след не нарушался и был способен к ассоциации с током. При этом у молодых мышей, не имеющих болезни Альцгеймера, введение подобного блокатора ожидаемо привело к нарушению памяти. Специалисты также исследовали, как изменилась активность мозга мышей после введения блокатора NMDA-рецепторов и извлечения памяти.
Узнать еще больше о событиях в Институте перспективных исследований мозга можно на сайте МГУ.
