Открытый доступ Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ предоставлен  Доступ закрыт Только для подписчиков

Том 74, № 3 (2024)

Обложка

Весь выпуск

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

ОБЗОРЫ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СТАТЬИ

Гены белков миелина, экспрессия которых связана с болезнью Паркинсона

Шульская М.В., Сломинский П.А., Шадрина М.И., Алиева А.Х.

Аннотация

Миелин представляет собой высокоспециализированную форму плазматической мембраны. Постепенная потеря миелина является одним из характерных признаков как возрастных, так и патологических изменений мозга. В данном обзоре мы попытались охарактеризовать спектр генов, чьи продукты принимают участие в формировании и функционировании миелина ЦНС, а также оценить их возможный вклад в патогенез БП. Анализ опубликованных в настоящее время данных, полученных на модельных объектах и пациентах с БП, позволил выявить несколько генов белков миелина, которые могут быть связаны с развитием БП. Гены PLP1, MOBP, FA2H и HSPA8 являются наиболее перспективными для исследования их вклада в патогенез БП.

Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2024;74(3):259-268
pages 259-268 views

Глимфатическая система, сон, нейродегенерация

Горбачевский А.В., Кичерова О.А., Рейхерт Л.И.

Аннотация

Распространенность нейродегенеративных заболеваний и сложность их лечения в поздних стадиях делает актуальным выявление ранних маркеров и симптомов данной группы заболеваний с целью оптимизации диагностики, лечения и профилактики.

Материалы и методы. Был проведен анализ базы данных PubMed по запросам: периваскулярное пространство, пространство Вирхова–Робина, глимфатическая система, нарушения сна, болезнь Альцгеймера.

Заключение: расширение периваскулярных пространств (Вирхова–Робина) можно считать ранним структурным маркером как глимфатической дисфункции, так и нейродегенеративных заболеваний, тогда как нарушение сна можно рассматривать как функциональный маркер (симптом) данных нарушений.

Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2024;74(3):269-284
pages 269-284 views

ФИЗИОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ (КОГНИТИВНОЙ) ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

Паттерны межполушарных взаимодействий при пробуждении от коротких эпизодов дневного сна

Манаенков А.Е., Лигун Н.В., Свешников Д.С., Якунина Е.Б., Торшин В.И., Дорохов В.Б.

Аннотация

Ранее на материале множественных засыпаний при выполнении бимануального психомоторного теста с использованием мобильного приложения на смартфоне мы выделили и проинтерпретировали 4 качественно различных паттерна поведенческой активности межполушарных взаимодействий при засыпании. На этих же 73 студентах с 191-часовым экспериментом мы провели анализ данных, чтобы увидеть, как изменяются межполушарные взаимодействия при пробуждении ото сна. С помощью метода иерархической кластеризации по Уорду были выделены 4 кластера. Оценены средние значения поведенческих показателей в кластерах, с помощью критерия хи-квадрат Пирсона сравнили два набора кластеров.

Показано, что выраженный паттерн асимметрии между руками является наиболее редким; для наименее “сонливого” кластера характерно чередование рук при пробуждениях, для наиболее “сонливого” – меньшая предсказуемость паттернов во времени. Также показано, что “асимметричный” и “сонливый” кластер никогда не сменяют друг друга между засыпаниями и пробуждениями и чаще сменяются на оставшиеся два кластера, чем наоборот.

Полученные результаты могут отражать динамику межполушарных взаимодействий при переходах между сном и бодрствованием. Предполагается, что различия между кластерами обусловлены особенностями перестройки функциональной связности мозга в различных диапазонах ЭЭГ-активности.

Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2024;74(3):285-296
pages 285-296 views

Выявление нейрофизиологических маркеров обработки интрацептивных сигналов с помощью метода связанных с событиями потенциалов

Словенко Е.Д., Сысоева О.В.

Аннотация

Работа посвящена представлению и оценке работы алгоритма выделения мозгового вызванного потенциала, связанного с сердцебиением (ВПС), с помощью метода независимых компонент. Алгоритм включает одновременную регистрацию электроэнцефалограммы (ЭЭГ) и фотоплетизмограммы (ФПГ), выделение из ЭЭГ фрагментов, соответствующих пику пульсовой волны ФПГ, удаление из полученных фрагментов кардиогенной активности с помощью метода независимых компонент (МНК), синхронизацию фрагментов с R-зубцом кардиограммы. Для уточнения локализации источника полученного потенциала применен пространственный фильтр “current source density” (CSD). Алгоритм был апробирован на 21 участнике эксперимента и выявил характерное повышение амплитуды потенциала в промежутке от 0 до 400 мс после удара сердца — ВПС.

Таким образом, применение методов независимых компонент и пространственной фильтрации к ЭЭГ-фрагментам, синхронизированным с ФПГ, позволяет выделить мозговой вызванный потенциал, связанный с ударом сердца, независимый от собственно сердечной активности, регистрируемой скальповыми отведениями.

Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2024;74(3):297-310
pages 297-310 views

Вызванные потенциалы на движение звуковых стимулов при межушных различиях по интенсивности

Шестопалова Л.Б., Петропавловская Е.А.

Аннотация

Исследованы вызванные потенциалы мозга человека в ответ на начало движения звукового стимула (motion-onset response, MOR), созданного за счет линейных изменений межушных различий по интенсивности (∆I). Структура MOR при изменении ∆I совпадала с описанными в литературе ответами, полученными при изменении межушных различий по времени. Амплитуда компонента cN1 увеличивалась со скоростью движения, независимо от его направления, а компонента cP2 – только при движении от центра к периферии. Амплитуда компонентов cP1 и cN2 не зависела от скорости движения. Центробежное движение вызывало больший ответ, чем центростремительное, что соответствует полусферной модели латерализации (модели оппонентных каналов). В характеристиках потенциала MOR информация о направлении движения (к центру или к периферии) отражалась в более широком временном интервале, чем информация о скорости.

Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2024;74(3):311-323
pages 311-323 views

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПОВЕДЕНИЯ ЖИВОТНЫХ: ВОСПРИЯТИЕ ВНЕШНИХ СТИМУЛОВ, ДВИГАТЕЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ, ОБУЧЕНИЕ И ПАМЯТЬ

Влияет ли длительный отбор по реакциям на человека на особенности процесса принятия решения у лисиц при научении?

Мухамедшина И.А., Харламова А.В.

Аннотация

В настоящей работе исследовалось поведение лисиц, прошедших длительный отбор на экспериментальной базе ИЦиГ СО РАН в двух контрастных направлениях – на доместикационное и агрессивное поведение по отношению к человеку. В качестве контроля нами были использованы неселекционируемые по поведению лисицы, разводимые на экспериментальной базе ИЦиГ СО РАН. Обсуждаются особенности исследовательской активности лисиц при предъявлении им нового объекта, помещенного в домашнюю клетку, а также поведение лисиц в тесте на угашение навыка фокусировки взгляда на источнике пищевого подкрепления. Доместицированные лисицы оказались менее склонны к неофобии по сравнению с другими протестированными нами группами. Исследовательская активность ручных лисиц отличалась большим разнообразием моторных реакций по сравнению с агрессивными и неселекционируемыми. В тесте на угашение навыка фокусировки взгляда ручные лисицы использовали большее количество различных действий по сравнению с другими исследованными группами. При помещении в новую обстановку лисята из доместицируемой популяции находили разнообразные способы преодоления преграды в процессе следования за человеком. На основе этих данных обсуждаются особенности процесса принятия решения у лисиц.

Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2024;74(3):324-335
pages 324-335 views

Гипоксическое прекондиционирование у крыс с низким и высоким предстимульным торможением акустического вздрагивания осуществляется через топографически различные сенсорные входы. Рабочая гипотеза

Захарова Е.И., Сторожева З.И., Прошин А.Т., Монаков М.Ю., Дудченко А.М.

Аннотация

Нейромедиаторные и сетевые механизмы гипоксического прекондиционирования практически не изучены. Ранее на крысах мы выявили ключевую роль гиппокампа и его холинергических проекций в прекондиционирующем механизме однократной умеренной гипобарической гипоксии (ГБГ) благодаря ассоциации между эффективностью ГБГ и величиной предстимульного торможения в акустической стартл-реакции (ПСТ). В настоящем исследовании представлены первые данные о ПСТ-зависимых нейрональных сетях гипоксического прекондиционирования и их холинергических компонентах. Для корреляционного анализа использовалась активность синаптической холинацетилтрансферазы (ХАТ), индикатора холинергической функции как показатель реакции на ГБГ в гиппокампе, коре головного мозга и каудальном отделе ствола головного мозга у животных с различным уровнем ПСТ. У крыс с ПСТ < 40% активность ХАТ коррелировала в гиппокампе, коре и каудальном отделе ствола мозга, а у крыс с ПСТ > 40% – в гиппокампе и коре головного мозга. Предполагается, что ГБГ реализуется через топографически различные сенсорные входы, а именно через дыхательные нейроны ствола мозга у крыс с низким уровнем ПСТ и дыхательные нейроны обонятельного эпителия у крыс с высоким уровнем ПСТ.

Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2024;74(3):336-352
pages 336-352 views

Влияние содержания крыс в условиях повышенной скученности на тревожность и условно-рефлекторный страх

Павлова И.В., Брошевицкая Н.Д.

Аннотация

Исследовали влияние длительного содержания (с 30-го по 150-й постнатальный день) в условиях повышенной скученности (15–17 крыс в стандартной клетке размером 31 × 52 × 20 см, 106–120 см2 на крысу) на тревожное поведение, а также выработку и угашение классического условного оборонительного рефлекса у взрослых животных. У половины крыс в раннем онтогенезе вызывали активацию иммунной системы с помощью введения бактериального липополисахарида на 3-й и 5-й постнатальный день в дозе 50 мкг/кг (группа ЛПС), другой половине животных вводили физиологический раствор (группа ФИЗ). Начиная с 90-го дня крыс тестировали в “открытом поле”, приподнятом крестообразном лабиринте, вырабатывали условно-рефлекторное замирание на звук. В экспериментах участвовали как самцы, так и самки. Тестирование не выявило признаков увеличения уровня тревожности под влиянием скученности, но обнаружило снижение двигательной активности и увеличение замещающей активности (груминга) как у самцов, так и самок. При выработке условно-рефлекторного страха на звук у всех самцов, содержавшихся в скученных условиях, по сравнению с контролем время замирания было меньше. Однако только у самцов группы ЛПС под влиянием скученности нарушалась память о сигнале, страдала дифференцировка контекста и сигнала, быстрее проходило угашение рефлекса. Таким образом, при выработке условно-рефлекторного страха самцы по сравнению с самками были более подвержены негативному влиянию скученности. Пережитый ранний провоспалительный стресс у крыс усугублял влияние скученности.

Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2024;74(3):353-368
pages 353-368 views

МЕТОДИКА

AVRawRA – приложение для получения исходных видеозаписей в нейровизуализационных исследованиях и видеорегистрации

Сучков Д.С., Шумкова В.В., Ситдикова В.Р., Силаева В.М., Логашкин А.Е., Мамлеев А.Р., Попова Я.В., Шарипзянова Л.С., Минлебаев М.Г.

Аннотация

Программа видеорегистрации в бинарном формате – AVRawRA [авро́ра] представляет собой программное обеспечение, предназначенное для сбора и записи видеосигнала с камер в виде двоичного кода или сжатого видеоформата. AVRawRA позволяет использовать широкий спектр видеокамер в различных нейровизуализационных задачах. Это дает преимущество использования дорогостоящего оборудования видеорегистрации для решения нескольких задач с помощью одного программного обеспечения. Концепция представленного программного обеспечения позволяет добавлять любое камерное устройство без перестройки основного конвейера кода. Представленное программное обеспечение имеет удобный интерфейс с интерактивными элементами для регулирования параметров получения и записи в реальном времени без остановки видеопотока. Одновременная визуализация, анализ и запись в реальном времени могут осуществляться без потери эффективности и пропуска кадров. AVRawRA поддерживает запись с камерных устройств как с внешними, так и с внутренними триггерами. Размер сохраняемого видеофайла не ограничивается временем записи и ограничен только местом на накопителе. Наше программное обеспечение прекрасно подходит как для нейровизуализационных исследований, так и для экспериментов с дополнительной видеорегистрацией. В заключение можно сказать, что AVRawRA представляет собой универсальную платформу для использования различных устройств видеорегистрации, проведения анализа в реальном времени и высокоскоростной записи в форматах бинарного и сжатого видео.

Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2024;74(3):369-382
pages 369-382 views