Russian Academy of Medical Sciences, Medical-Biological Department

P.K.Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS

I.M.Sechenov First Moscow Medical University

International Academy of Science (Health & Ecology)

Russian Physiological Society (Moscow Branch)

Russian Neurochemical Society

RAMS Scientific Council of Experimental and Applied Physiology

3d International Interdisciplinary Conference on

““MMOODDEERRNN PPRROOBBLLEEMMSS IINN SSYYSSTTEEMMIICC RREEGGUULLAATTIIOONN OOFF PPHHYYSSIIOOLLOOGGIICCAALL FFUUNNCCTTIIOONNSS””

ABSTRACTS

Limassol, Cyprus, October 1-8, 2013

2

3

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМОКВАНТЫ АКЦЕПТОРОВ РЕЗУЛЬТАТОВ ДЕЙСТВИЯ В ДИНАМИКЕ СИСТЕМНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ

ПСИХИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ПОВЕДЕНИЯ

Судаков К.В.

ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия

Кафедра физиологии 1 МГМУ имени И.М. Сеченова. Москва. Россия ksudakov@mail.ru

В настоящее время в естествознании существенно возрос интерес к

информационной стороне психической деятельности человека и животных. Информация представляет идеальную, чувственную сторону отношений косной и живой природы: предметов к предметам, субъектов к предметам и к субъектам; субъектов – к популяциям, популяций – к космическим факторам, хотя истинная природа информации все еще остается не выясненной.

Ряд авторов справедливо считает, что информация тесно связана с системными процессами жизнедеятельности.

Информационные процессы отчетливо проявляются в деятельности функциональных систем организма, открытых П.К. Анохиным.

Функциональные системы – динамические саморегулирующиеся центрально-периферические организации, все составные компоненты которых кооперативно взаимосодействуют достижению полезных для организма метаболических, гомеостатических и поведенческих результатов.

В функциональных системах, формирующихся на морфофункциональных структурах организма непрерывно циркулирует информация о состоянии регулируемых или полезных для организма результатов в форме постулированных П.К. Анохиным информационных эквивалентов.

Функциональные системы, определяющие поведение на психическую деятельность, имеют два тесно связанных звена саморегуляции: внутреннее (гомеостатическое) и внешнее (поведенческое).

Центральная архитектоника функциональных систем, предложенная П.К. Анохиным, определяющая психическую деятельность и поведение, включает последовательно развертывающиеся стадии афферентного синтеза, принятия решения, предвидения потребного результата – акцептор результатов действия, эфферентный синтез, действие и постоянную оценку параметров достигаемых результатов при сравнении их с акцептором результатов действия с помощью обратной афферентации.

В системной архитектонике психической деятельности и поведения, ведущая роль принадлежит стадии акцептора результата действия, которая формируется предшествующими стадиями афферентного синтеза и принятия решения и обогащается оценкой и фиксацией параметров достигаемых субъектами результатов с помощью обратной афферентации.

В каждой функциональной системе акцепторы результатов действия представляют многоуровневую церебральную организацию, объединяющую доминирующее мотивационное возбуждение, пирамидные нейроны коры больших полушарий головного мозга, пирамидные тракты и многочисленные вставочные нейроны коры и подкорковых образований, на которые по коллатералям пирамидных трактов распространяются эфферентные

4

возбуждения пирамидных нейронов и обратная афферентация от параметров достигаемых субъектами в динамике их поведенческой деятельности результатов.

Как показали проведенные Б.В. Журавлевым опыты мотивационные возбуждения различного биологического качества (голод, жажда, страх) проявляются в пачкообразной активности нейронов соответствующих акцепторов результатов действия в виде специфических информационных паттернов распределения межимпульсных интервалов, которые сменяются на регулярную импульсную после подкреплений.

В результате взаимодействия мотивационных и подкрепляющих возбуждений на морфофункциональной организации акцепторов результатов действия формируются различные динамически изменяющиеся геометрические образы, которые, как мы полагаем, являются информационными эквивалентами проявляющихся внешне вегетативных или поведенческих системоквантов.

Гипотетически мы предполагаем, что эти информационные образы представляют собой динамически меняющиеся голограммы, которые формируются при интерференции двух волн: сигнализации о потребности и сигнализации об ее удовлетворении.

Образы акцепторов результатов действия, как показали исследования, проявляются также в динамике корреляционных связей ритмов ЭЭГ у испытуемых при выполнении целенаправленной деятельности на компьютерах, а также в распределении молекул ДНК в нейронах виноградных улиток при микроионофоретическом подведении к ним нейромедиаторов.

Информационные эквиваленты церебральных процессов взаимодействия мотивации и подкрепления на морфофункциональной организации акцепторов результатов действия составляют идеальную сторону отражения мозгом происходящих в нем материальных физиологических процессов. При этом материальные физиологические и идеальные (информационные) процессы в функциональных системах представляют неразрывное единство. Их инициирующая роль может меняться.

В одних случаях материальные процессы выступают в инициативной роли формирования информационных системоквантов акцепторов результатов действия. В других случаях информационные системокванты акцепторов результатов действия формируют материальную деятельность живых существ.

Логика информационного построения системной архитектоники психической и поведенческой деятельности представляется нам следующим образом.

В функциональных системах, строящихся на материальной морфофункциональной физико-химической основе, отпечатывается информация об исходных потребностях и о параметрах достигаемых каждой функциональной системой результатов, удовлетворяющих эти потребности. Информационные системокванты формируются как отношение отклоненной величины адаптивного результата к значению его оптимального для метаболизма уровню. Этот процесс сопровождается отрицательной эмоцией.

В процессе удовлетворения доминирующей потребности, при взаимодействии субъектов с предметами окружающего мира, информация в функциональных системах формируется «информационный эквивалент удовлетворения потребности» как отношение значимости подкрепляющего фактора к величине исходной потребности. Этот процесс сопровождается положительной эмоцией.

5

Знаменательно, что во всех звеньях деятельности различных функциональных систем организма, несмотря на смену физико-химических и физиологических носителей, информация о потребности, а также об ее удовлетворении сохраняется в неизменном виде.

На морфофункциональной организации акцепторов результатов действия различных функциональных систем при взаимодействии информационных эквивалентов потребностей и их удовлетворения формируются информационные системокванты.

Информационные системокванты, с помощью обратной афферентации и эмоций непрерывно контролируют и оценивают формируемые ими вегетативные и поведенческие системокванты.

Информационные системокванты акцепторов результатов действия и поведенческой деятельности у субъектов, осуществляющих однотипную системную деятельность, в ряду их многих поколений строятся генетическими механизмами. С другой стороны информационные системокванты поведения и психической деятельности совершенствуются или изменяются в процессе обучения субъектов в индивидуальной жизни, т.е. при формировании индивидуально приобретаемых памятных следов поведения.

Под влиянием потребности и формирующихся на их основе мотиваций и сопровождающих их отрицательных эмоций в генетическом аппарате нейронов, составляющих акцепторы результатов действия различных функциональных систем, происходит синтез ДНК, РНК и экспрессия белковых молекул. Можно думать, что в результате процессов синтеза определенных белков формируются упорядоченные белковые матрицы, на которых строятся информационные голографические образы акцепторов результатов действия.

Специальные наши опыты показали, что ингибиторы синтеза белка, такие как циклический пуромицин и др. не блокируют генетически детерминированные ориентировочно-исследовательские реакции животных при электрической стимуляции мотивациогенных центров гипоталамуса. Однако после нескольких подкреплений этих раздражений, например, стимуляции центра голода латерального гипоталамуса или центра страха вентромедиального гипоталамуса, при которых животные могли удовлетворять свои потребности - в первом случае приемом пищи, а во втором – избеганием негативных электрических стимуляций «центра страха». Те же блокаторы синтеза белка на рибосомах подавляли эти обученные формы поведения. Поведение животных на фоне действия циклогексимида восстанавливалось при дополнительном введении животных в боковые желудочки мозга в первом случае – пентагастрина, а во втором – брадикинина.

Показано также, что введение нуклеозидных аналогов S-брома-2` дезоксиуредина, S – йодо- - 2` дезоксиуредина, 3` - азидо- - 3` дезокситимидина перед обучением мышей в поздние сроки вызывало нарушение условнорефлекторного замирания на сочетание звука с электрокожным раздражителем. Введение циклогексимида вызывало амнезию уже через 6 часов.

Взаимодействие информационных системоквантов на структурах акцепторов результатов действия осуществляется на основе принципов доминирующей иерархии, мультипараметрического и последовательного взаимодействия и принципа системогенеза.

При очередных формированиях потребностей доминирующие мотивации, либо обстановочные и специальные условнорефлекторные стимулы опережающе

6

извлекают накопленные предшествующим опытом субъектов информационные системокванты акцепторов результатов действия.

В построении информационных системоквантов проявляются синергетические свойства. Сначала в акцепторах результатов действия под влиянием доминирующих потребностей проявляются генетически детерминированные их информационные параметры. Затем к ним в виде своеобразных разветвлений молекулярного информационного «дерева» добавляются отпечатки параметров достигаемых субъектами результатов, удовлетворяющих эти потребности и способы их достижения. При изменении параметров потребностей или результатов их удовлетворения изменяется образ рисунков молекулярной матрицы соответствующих информационных акцепторов результатов действия, изменяется конфигурация образующих их ветвей молекулярного «дерева».

Вновь сформированные образы запечатляются механизмами памяти. В процессе обучения живых субъектов на основе механизмов памяти

непрерывно происходит обогащение, закрепление или, наоборот, редукция информационных системоквантов акцепторов результатов действия, их «молекулярного дерева», которое извлекается доминирующими мотивациями, обстановкой или специальными внешними, в частности условнорефлекторными раздражителями.

В случае препятствий к удовлетворению ведущих потребностей происходят динамические перестройки системной деятельности, коррекция нейрональных связей результатов деятельности формирующихся на их основе информационных системоквантов.

Гипотетически можно полагать, что под влиянием сигнализаций от потребностей и их удовлетворения в молекулах и атомах, составляющих системокванты акцептора результатов действия, происходит реорганизация внутриатомных частиц: электронов, мезонов, кварков, бозонов и пр. При этом меняются моменты их импульсов - спины, изменяются их вращательные спектры, спектры поглощения, квантовой выход флуоресценции и др. процессы. В результате формируются информационные молекулярные и атомные образы потребности и опережающее – образы их возможного удовлетворения. При удовлетворении потребности электроны возвращаются на исходные орбиты, что формирует геометрические образы подкрепления.

Все указанные процессы непрерывно сопровождаются соответствующими эмоциональными ощущениями: негативными при формировании потребности и позитивными при их удовлетворении. Возможно, что эмоциональные сигналы существенно влияют на внутриатомные процессы.

В одних случаях эмоциональные сигналы активируют поведение и психическую деятельность, а в других – её тормозят.

Эти процессы возможно также разыгрываются на атомном уровне. Информационные системокванты участвуют в формировании и проявлении

процессов созидания, накопления в памяти образующих их акцепторов результатов действия функциональных систем опыта (знания) и его извлечения доминирующими мотивациями, обстановочными и пусковыми (условнорефлекторными) стимулами.

Эти процессы подобны тому как профессионал пианист, действуя на клавиши рояля, извлекает и исполняет записанную в нотах и заученную им мелодию.

Процессы сознания тесно связаны с деятельностью генетического аппарата нейронов церебральных акцепторов результатов действия, в

7

которых зафиксирован как наследственный, так и индивидуально приобретенный опыт субъектов по удовлетворению их различных потребностей. Этот же механизм лежит в основе формирования и проявления динамических стереотипов.

Рамки сознания ограничиваются механизмами торможения, среди которых ведущее место занимают отрицательные эмоции.

Под влиянием внутренних потребностей и экзогенно под воздействием внешних обстановочных или условнорефлекторных факторов, а также специальных инструкций информационными системоквантами формируются мысли, как информационные эквиваленты действительности с сопровождающими их эмоциями.

Информационные системокванты мыслей сначала проявляются без внешнего (выражения) проявления в форме внутримозговой идеальной информационной сущности. У животных и у новорожденных детей человека это определяет эмоциональное сознание. По мере обучения языку эмоциональное сознание обогащается языковыми символами и становится у человека словесно-эмоциональным сознанием, причем с характерным для каждой нации языковым наполнением.

Системокванты мышления складываются из внутреннего и внешнего звеньев саморегуляции.

Внутреннее звено саморегуляции системоквантов мыслительной деятельности определяет информационные процессы внутренней речи, которая строится, главным образом, на механизмах памяти путем оперирования информационным интегралом - внутренним «Я». Результатом внутренней речи могут быть смысловые понятия, отражающие реально существующие вне организма предметы.

Внешнее звено саморегуляции мышления обеспечивает формирование устной или письменной словесной фразы. Исполнительными компонентами внешнего звена саморегуляции мыслительной деятельности являются общедвигательные реакции, позы, жесты, мимика, движения глаз, голосовые реакции, а также изменения дыхания, деятельности сердца, кожно-гальваническая реакция.

Завершается процесс формирования мысли переходом ее в исполнительное действие или же мысль может сохраниться как идеальный информационный процесс деятельности головного мозга.

Сформированные мозговыми информационными системоквантами мысли проявляются внешне в форме материальных процессов: поведения жестов, вегетативных реакций, а у человека – в устной и письменной речи, а также в различных формах созидательной деятельности.

Каждый дискретный этап формирования мысли и ее реализации в действие или в динамический процесс мозговой деятельности постоянно оценивается с помощью обратной афферентации по акустическим, зрительным и кинестетическим каналам, а также соответствующей эмоцией.

Обратная афферентация, распространяющаяся от исполнительных аппаратов к акцептору результатов действия, позволяет человеку оценивать в динамике выражение мысли в словесной фразе и проигрывать мысль в уме при внутренней речи. Мыслительный процесс, в свою очередь, существенно зависит от состояния исполнительных органов, входящих в отдельные системокванты мыслительной деятельности. Они же по принципу мультипараметрического взаимодействия связаны с другими показателями жизнедеятельности организма. Взаимодействие внутреннего и внешнего

8

звеньев саморегуляции мыслительной деятельности осуществляется на основе эквивалентных информационных процессов.

Оценка достигнутых результатов во внешнем звене мыслительной деятельности осуществляется с помощью обратной афферентации, поступающей от слухового и зрительного аппаратов, от мышц голосовых связок, языка и ротовой полости, от дыхательных рецепторов, проприорецепторов мышц лица, глаз и мышц тела, рецепторов кожи и др. Произнесению человеком фразы предшествует опережающее построение информационными системоквантами акцепторов результатов действия.

В динамике мыслительной деятельности, таким образом, постоянно проявляется единство материальных физико-химических и идеальных (информационных) процессов психической деятельности.

Квантование мыслительной деятельности отдельной личности развертывается в непрерывном континууме мыслительного процесса окружающих людей и в конечном счете всего человеческого общества в его динамическом историческом развитии. При анализе индивидуального развития человека можно говорить о системогенезе мышления.

Информационные системокванты акцепторов результатов действия выступают в роли автоматизации дешифраторов, компараторов, навигаторов и векторов поведенческой и психической деятельности человека и животных.

INFORMATIONAL BRAIN SYSTEM QUANTA OF ACCEPTORS OF ACTION RESULTS IN DYNAMICS OF SYSTEM ORGANIZATION OF PSYCHIC

ACTIVITY AND BEHAVIOR

Sudakov K.V.

P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia Department of normal Physiology, I.M. Sechenov First Moscow State

Medical University, Moscow, Russia ksudakov@mail.ru

Nowadays in natural sciences interest to informational

organization of psychic activity of humans and animals has considerably grown.

Information processes become apparent in activity of organism functional systems discovered by P.K. Anokhin.

In functional systems formed on morpho-functional structures of organism the information about the state useful for the organism results regulated by them in the form of informational equivalents, postulated by Anokhin is constantly circulating.

The leading role in valuation of information in system architectonics of psychic activity and behavior belongs to a stage of acceptor of action results, which is formed by previous stages of afferent synthesis and decision-making and becomes enriched by evaluation and fixation of the achieved by subjects behavioral results by means of reverse afferentation.

Acceptors of action results in every functional system present a multi-level cerebral organization that unites dominant motivational

9

excitation, pyramidal cortex neurons, pyramidal tracts and multiple interneurons of cortex and subcortical structures on which efferent excitations of pyramidal neurons and reverse afferentation from parameters achieved by subjects results in dynamics of their behavioral activity are distributed by collaterals of pyramidal tracts.

Dynamics of activity of organism functional systems is built by discreet system quanta: from needs to their satisfaction.

Just on the structures of acceptors of action results interaction of informational equivalents of motivational excitations are realized. As a result of interaction of motivational and reinforcing excitations on morpho-functional organization of acceptors of action results different dynamically changed geometrical images are formed which we consider as informational equivalents which externally show themselves as autonomic and behavioral system quanta. Hypothetically we think that these informational images are dynamically changing holograms formed under interferention of two waves: signalization about need and signalization about its satisfaction.

On morpho-functional organization of acceptor of action results of different functional systems under interaction of informational equivalents of needs and their satisfaction informational system quanta are formed.

We think that informational equivalents of cerebral processes of interaction of motivation and reinforcement on morpho-functional organization of acceptor of action results constitute an ideal side of reflection by brain originated in it material physiological processes. Meanwhile in functional systems material physiological and ideal informational processes present inseparable unity.

In construction of system quanta information synergetic properties are apparent. Molecular matrixes of acceptors of action results present а peculiar ”tree” the branches of which are changed when informational equivalents of needs and parameters of their satisfaction come to them. Newly formed images areе imprinted by memory mechanisms. In the process of learning of live subjects on the base of memory mechanisms continuously take place enrichment, fixation or, on the contrary, reduction of informational system quanta of acceptors of action results that is their molecular “tree”.

Interaction of informational system quanta on the structures of acceptors of action results is realized on the principles of dominant hierarchy, multiparametrical and sequential interaction and principle of systemogenesis.

Under alternate formations of needs either dominant motivations or environmental and special conditioned stimuli in advance retrieve accumulated by previous subjects’ experience informational systemquants of acceptors of action results. All these processes are continuously accompanied by corresponding emotional feelings: negative ones under formation of need and positive under its satisfaction.

Hypothetically one should think that under influence of signals from needs and their satisfactions in molecules and atoms which constitute system quanta of acceptors of action results reorganization of inner elementary particles: electrons, mesons, quarks etc. takes place. Meanwhile moments of their impulses-spins, rotator spectrums,

10

absorption spectrum, quantum yield of fluorescence and other processes are changing. As a result informational molecular and atom images of needs and in advance –images of their possible satisfaction are formed.

It is possible to think that at these moments relocation of electrons on far orbits accompanied by energy release, luminescent quant outbursts or weak acoustic signals takes place. Under satisfaction of needs electrons return on their initial orbits that forms geometrical images of reinforcement. It is likely that emotional signals fundamentally influence on intra-atomic processes.

Informational system quanta participate in formation and manifestation of conciseness processes, accumulation in memory acceptors of action results of functional systems of experience (knowledge) accompanied by emotional signals and its retrieval by dominant motivations, environmental and trigger conditioned stimuli.

Under the influence of inner needs and exogenously under external environmental or conditioned- reflex factors and as well as special instructions the thoughts as informational equivalents of reality with accompanying emotions are formed by informational system quanta.

Informational system quanta of thoughts initially manifest themselves without outward appearance in the form of interbrain ideal informational essence.

Formed by brain informational system quanta thoughts outwardly manifest themselves in the form of material processes: behavior, gestures, autonomic reactions and in humans by language and different forms of creative activity. As analogs with technical devices informational system quanta of acceptors of action results play the role of decoders, comparators, navigators and vectors of behavioral and psychic activity of humans and animals.

11

ВЛИЯНИЕ СЫРОЙ НЕФТИ НА МОРФО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ПЕЧЁНОЧНОЙ ТКАНИ САЗАНА

Абдулкеримова С.Л.

Институт физиологии им. А.И.Караева НАН Азербайджана, Баку, Азербайджан

abdulkerimovas@mail.ru

Было изучено воздействие сырой нефти с месторождения «Азери» на печёночную ткань сазана (Cyprinus carpio L.) на начальных этапах её воздействия. Исследовалось влияние двух концентраций указанной нефти: 100 и 500 мг/л. Контрольные животные содержались в чистой воде. Была прослежена динамика формирования гистологических патологий данной ткани через 1; 3; 6; 24; 48; 72 и 96 часов после начала воздействия сырой нефти. Для проведения гитологического анализа, взятые образцы печёночной ткани фиксировались в нейтральном забуферированном 4%-м формалине. После обезвоживания и заливки в парафин, срезы толщиной 7 мкм окрашивались гематоксилин-эозином. Полученные препараты изучались под световым микроскопом. Гепатоциты в печёночной ткани контрольной группы были без каких-либо патологий, с чётко выраженными границами, гомогенной цитоплазмой и центрально расположенным ядром. В печёночной ткани экеспериментальной группы рыб, содержавшихся в воде с примесью сырой нефти при концентрации 100 мг/л, в первые сутки воздействия, существенных изменений отмечено не было. К 48-ми часам воздействия были отмечены вакуолизация гепатоцитов и местами стагнация (застой) крови. К 72-м и к 96-ти часам воздействия отмечалось близкое расположение ядер гепатоцитов к периферии клеток, скопление большого числа меланомакрофагов. Воздействие сырой нефти при концентрации 500 мг/л приводило к незначительной вакуолизации гепатоцитов в 24 часовой экспозиции. На 48 ч воздействия нефти было отмечено наличие единичных меланомакрофагов, застойные явления крови. К 72 и 96 ч было обнаружено увеличение числа макрофаговых центров, расширение синусоидов, образование в гепатоцитах пикнотических и кариоретических ядер, наличие некротических клеток. Полученные данные показывают, что выраженность гистологических сдвигов печёночной ткани сазана непосредственно зависит от времени воздействия и концентрации сырой нефти. Известно, что одной из основных функций печени является детоксикационная, поддерживающая постоянство состава крови организма. Изменения, наблюдаемые в гепатоцитах, могут привести к морфо-функциональным патологическим изменениям печёночной ткани, что может отразиться на дальнейшей жизнедеятельности рыб, вследствие интоксикации организма.

Таким образом, сырая нефть с месторождения «Азери» вызывает ряд гистологических изменений печёночной ткани сазана, что, скорее всего, связано с непосредственным действием полиароматических углеводородов (ПАУ) на организм рыб. Полученные данные по чувствительности печёночной ткани сазана к воздействию сырой нефти, дают основание использовать этот тип анализа в качестве биомаркеров при оценке качества загрязнения среды.

12

THE EFFECT OF CRUDE OIL ON MORPHO-FUNCTIONAL STATUS OF COMMON CARP LIVER

Abdulkerimova S.L.

A.I.Karaev Institute of Physiology NAS of Azerbaijan, Baku, Azerbaycan

abdulkerimovas@mail.ru

The effects of crude oil from the “Azeri” deposit on of common carp’s (Cyprinus carpio L.) liver tissue in the initial stages of exposure have been studied. Influence of two concentration of the said oil was investigated at 100 and 500 ppm. Controls were kept in clean water. The dynamics of the histological alterations of this tissue 1, 3, 6, 24, 48, 72 and 96 h after exposure was examined. The taken samples of liver tissue were fixed in neutral buffered 4 % formalin. After dehydration and embedding in paraffin the cuts of 7 µm thickness have been stained with hematoxylin-eosin (HE). The cuts were analyzed under the light microscope. Hepatocytes in the liver tissue of the control group had no abnormalities, with distinct borders, homogeneous cytoplasm and centrally located nucleus. In the liver tissue of experimental group, exposed in the water contaminated with crude oil at a concentration of 100 ppm for first day did not lead to essential alterations. Vacuolization and some blood stagnation in the vessels up to 48 h of oil exposure were noticed. It was revealed the close location of nuclei to the periphery of the hepatocytes and accumulation of large amounts of melanomacrophages up to 72 h and 96 h. The impact of crude oil at a concentration of 500 ppm resulted in a minimal vacuolization of hepatocytes in 24-hour exposure. At 48- hour exposure the presence of single melanomacrophage centers and stagnation of blood were observed. Increased number of melanomacrophage centers, dilatation of sinusoids, and advent of karioretic and picnotic nuclei in hepatocytes and necrotic cells up to 72 h and 96 h of exposure were observed. The data indicate that severity of histological changes in the hepatic tissue of carp are directly dependent of increasing of exposure time and concentration of crude oil. It is known that one of the main liver functions is detoxication that maintains persistence of the blood composition of the organism. The changes observed in hepatocytes may lead to morpho-functional pathological changes of the liver tissue, which may affect the future life of the fish, because of intoxication of the organism. So, the crude oil from the “Azeri” deposit causes a number of histological changes of the hepatic tissue of common carp that are probably related to the direct effects of polyaromatic hydrocarbons (PAH) on the cellular elements of fish. The data concerning carp’s liver tissue sensitivity give grounds to use this type of analysis as biomarker to assess quality of the environment milieu.

13

ДИНАМИКА ФОРМИРОВАНИЯ ПОВЕДЕНИЯ ПОИСКА МАТЕРИ И СИБСОВ В РАННЕМ ВОЗРАСТЕ КРЫСЯТ ВИСТАР

Александрова Е.А., Зарайская И.Ю.

ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии

имени П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия e_alexandrova2002@yahoo.com

Успешное развитие раннего социального поведения имеет особое

значение для приобретения индивидуального опыта и формирования поведенческого фенотипа. Целью настоящего исследования было изучение особенностей формирования функциональных систем социального поиска в раннем онтогенезе. Исследования, проводившиеся в школе П.К.Анохина, в основном были посвящены взаимоотношениям детеныша с матерью или родителями (Bogomolova, 1976, 1985; Shulejkina, 1971). Нами была поставлена задача провести сравнительный анализ динамики формирования систем социального поиска матери и однопометников у незрелорождающихся лабораторных крыс в первой половине гнездового периода.

Экспериментальное решение проблемы базировалось на возможности раннего обучения незрелорождающихся грызунов обонятельной дискриминации привычного и нового запаха. Обонятельное обучение потомства крыс Вистар проводили с 4-го по 11-ый постнатальные дни. Первая группа детенышей разного возраста в соответствии с методикой Sullivan (Sullivan et al., 1991) обучалась «поиску матери». После изоляции детеныша от матери и однопометников на 40 мин процедура обучения состояла в сочетании поглаживания тела крысенка мягкой кисточкой (имитация материнского вылизывания) с экспозицией нового запаха в боксе с опилками, пропитанными мятным экстрактом. Крысят второй группы («поиск однопометников») после депривации помещали для обучения в такой же бокс по три особи одновременно. Животные из группы «контроль» находились по одному в таком боксе без каких-либо воздействий. Экспозиция нового запаха у всех трех групп детенышей составляла 10 минут. После сеанса обучения крысят возвращали на 24 часа в домашнюю клетку с матерью и однопометниками. Тестирование обонятельного выбора проводили после 40 минутного периода депривации от матери и однопометников. Детеныша высаживали на нейтральную зону (1.5 см без перфорации) пластиковой перфорированной платформы, разделенной на два отсека: под полом одного из них - чистые опилки, под полом второго (тестового) – опилки, смоченные мятным экстрактом. В пяти 1-минутных попытках регистрировали время пребывания в каждом отсеке.

Результаты тестирования. Животные разного возраста из группы «контроль» через 24 часа после знакомства с новым запахом проводили в тестовом отсеке от 17 до 34% от 300 секунд, то есть запах мятного экстракта не вызывал у них предпочтения. Крысята, которых обучали поиску матери, на 4-10-е сутки после рождения проводили от 48 до 60% времени теста над отсеком c запахом мяты, однако 11-суточные животные не проявляли такого интереса к тестовому отсеку и их показатель обученности составил 35%, что не отличалось от результата контрольных животных. Обучение поиску сибсов наоборот дало результаты только на 9-е, 10-е, и 11-е сутки, когда время пребывания в тестовом отсеке

14

составило 54, 58 и 75% от времени теста, соответственно. Предпочтение тестового запаха при «поиске сибсов» на 11 сутки превышало этот показатель при «поиске матери».

Таким образом, сравнение динамики результативности обучения потомства крыс Вистар поиску контакта с матерью или с однопометниками в первой половине гнездового периода свидетельствует о смене социального интереса у крысят, начиная с 9-х суток. Этот период характеризуется снижением активности материнского ухода, что вероятно влияет на результативность обучения поиску контакта с матерью. В это же время развиваются необходимые компоненты системы поиска контакта с однопометниками (Александрова с сотр., 1997). Результаты исследования позволяют рекомендовать использование двух моделей раннего обучения социальному поиску для исследования фенотипа потомства крыс.

DYNAMICS OF DIFFERENCES IN THE DEVELOPMENT OF SEARCH BEHAVIOR FOR MOTHER AND SIBLINGS AT EARLY AGE IN WISTAR RATS

Aleksandrova E. A., Zarayskaya I. Yu.

P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia

e_alexandrova2002@yahoo.com

The successful development of social behavior is of particular importance for the acquisition of individual experience. The objective of this study was to investigate characteristics of the formation of functional systems for social search in early ontogeny. Studies performed earlier at the P.K. Anokhin school were focused mainly on the relationship between mother (or parents) and offspring (Bogomolova, 1976, 1985; Shulejkina, 1971). Our task was to make a comparative analysis of the dynamics of development of search for mother or littermates in altricial laboratory rats in the first half of the nest period.

The experimental approach to the problem was based on the ability of altricial rodents for early olfactory discrimination learning. Olfactory learning of Wistar rats offspring was carried out from 4 to 11 postnatal day (pnd) The first group of pups of different ages, in accordance with the well known procedure (Sullivan et al., 1991) was trained in "search for mother" task. Following isolation of the pup from the mother and littermates for 40 min, the training procedure consisted of stroking of the body with a soft brush (imitation of maternal licking) combined with presentation of a new odor in the box with sawdust moistened with peppermint extract. Three pre-isolated rats of the second group ("search for siblings") were placed for training in the same box. Each animal from the group of "control" was placed in the same box without any treatment. The exposition to the new odor for the pups of all three groups was 10 minutes. After the training session, rats were returned to the home cage where they stayed with their mother and littermates for 24 hours. Then olfactory testing was performed after 40-minute deprivation from mother and littermates. Each pup was placed on a plastic perforated platform, divided by a neutral zone (1.5

15

cm without perforation) into two compartments: one with clean sawdust under the floor and the second (test) with sawdust moistened with peppermint extract under the floor. For testing, the rat was placed on the neutral zone. Time spent in each compartment was recorded during five one-minute trials.

The results of testing. 24 hours after exposure to the new smell, animals of all studying ages from the control group spent from 17 to 34% of the test time in the test compartment, which means that the smell of peppermint extract did not cause preference in this group. Rats that were trained to find the mother at 4-10 days after birth spent from 48 to 60% of the test time over the test compartment with peppermint smell, but 11-days animals did not show such odor preference and their score was 35%, which did not differ from the result of the control animals. Training in "search for siblings", on the contrary, was effective only on 9, 10, and 11 pnd, when the time in the test compartment was 54, 58 and 75% of the test time, respectively. The preference of the test odor in the group "search for siblings” at day 11 exceeded this figure in the group "search for mother".

Thus, in Wistar rats pups the comparison of the dynamics of learning to find contact with mother or littermates in the first half of the nest period indicates a shift of social interest in young rats starting from 9 pnd. This period is characterized by a decreasing activity of maternal care, which is likely to affect the effectiveness of training for searching a contact with mother. At the same time, development of necessary components of the search for a contact with littermates occurs (Alexandrova et.al. 1997). The results of the study allow us to recommend the use of two models of early social learning for the phenotype of offspring rodents.

УЧАСТИЕ ВНУТРИКЛЕТОЧНОГО КОМПОНЕНТА СЕРОТОНИНЕРГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ В РАЗВИТИИ И КУПИРОВАНИИ ЭПИЛЕПТИЧЕСКИХ СУДОРОГ

Аллахвердиева А.М., Панахова Э.Н., Мехтиев А.А.

Институт физиологии им. А.И.Караева НАН Азербайджана, Баку, Азербайджан

arifmekht@yahoo.com

Исследованиями в экспериментальных моделях на животных и клиничес-кими исследованиями выявлено, что эпилептические судороги развиваются на фоне сниженного уровня серотонина в организме. Целью работы являлось изучение роли нового серотонин-модулируемого антиконсолидационного белка (СМАБ; Мехтиев, 2000), находящегося в прямой зависимости от уровня серотонина и, по-видимому, реализующего его функции на внутри-клеточном уровне, в формировании и ингибировании судорожной активности у кроликов породы Шиншилла. Эксперименты проводились с соблюдением основных биоэтических правил.

В 1-ой серии опытов у животных индуцировали развитие эпилептичес-ких судорог путём подведения 300 ед. натриевой соли пенициллина через

16

предварительно вживлённые в амигдалу хемоды. Эпилептический очаг, созданный в амигдале, через 30-40 мин приводил к формированию продолжительных клонических судорог у животного. При этом регистрирова-лись значительные модуляции паттерна вызванных потенциалов (ВП) на предъявление вспышек света в зрительной коре (ЗК), верхних буграх четверохолмия (ВБЧ) и сетчатке, а также интериктальные спайки. Общая продолжительность судорожной активности составляла 3 ч.

Внутримышечное введение СМАБ (3,5 мл; 1,5 мг/мл), приводило через 30-40 мин к супрессии клонических судорог у животных. В названных стру-ктурах головного мозга наблюдалась элиминация интериктальных спайков, однако повышенный уровень возбуждения нейронных ансамблей сохранялся несколько дольше. Восстановление исходных параметров ВП после введения СМАБ происходило в обратном порядке: сначала в сетчатке, ВБЧ, ЗК и позднее всех в амигдале. В отдельном опыте было продемонстрировано, что внутримышечное введение кроликам аналогичного количества СМАБ приводит к четырёхкратному увеличению его уровня в ликворе, что указывает на его проходимость через ГЭБ.

Во 2-ой серии исследований через 2,5-4 ч после введения в амигдалу кроличьих поликлональных антител (20 мкг) к СМАБ наблюдалось развитие картины эпилептической активности в виде клонических судорог и ха-рактерных для судорожной активности изменений паттернов ВП в ЗК, ВБЧ и сетчатке и появления интериктальных спайков, аналогичных тем, которые возникали в 1-ой серии исследований после подведения в амигдалу раствора пенициллина. В 3-ей серии исследований кроликов иммунизировали СМАБ и через 40 сут после появления в их крови высокого титра иммуноглобулинов к СМАБ в ЗК, ВБЧ и сетчатке регистрировали ВП и сравнивали значения их показателей до и после иммунизации. Было обнаружено, что в ВБЧ амплитуда позитивной волны снизилась в 2 раза, а её длительность уменьшилась, тогда как амп-литуда негативной волны резко возросла (в 3 раза) с одновременным сни-жением её длительности. В ЗК наблюдалось снижение амплитуды позитивной волны вплоть до её полного исчезновения с одновременным увеличением амплитуды (в 3 раза) и длительности (в 3 раза) позитивной и негативной волн вторичных ВП и появление дублированных ВП. Этим животным через хемоды в амигдалу подводили 200 ед. пенициллина, которые у интактных животных не вызывали судорог. Через 40 мин у иммунизированных животных наблюдалось развитие как внешних проявлений, так и электрографических показателей судорожной активности в ЗК, ВБЧ и сетчатке. Полученные данные свидетельствуют об участии СМАБ в развитии судорожной активности: блокирование активности СМАБ антителами в амигдале вызывает развитие эпилептической активности, тогда как его введение животным с индуцированным приступом эпилептических судорог приводит к купированию как их внешних проявлений, так и восстановлению электрографических показателей.

17

ENGAGEMENT OF SUBCELLULAR COMPONENT OF SEROTONERGIC SYSTEM IN LAUNCHING AND SUPPRESSION OF EPILEPTIC SEIZURES

Allahverdiyeva A.M., Panahova E.N., Mekhtiev A.A.

A.I.Karaev Institute of Physiology, NAS of Azerbaijan, Baku, Azerbaycan

arifmekht@yahoo.com

Studies in experimental models in animals and clinical studies have

shown that epileptic seizures are developed on the background of downregulation of serotonin in the organism. The goal of the study was analysis of the role of a novel serotonin-modulating anticonsolidation protein (SMAP; Mekhtiev, 2000), being in linear relationship with serotonin level and, perhaps, realizing its functions on subcellular level, in formation and suppression of seizure activity in Shinshilla rabbits. The experiments were conducted in compliance to the requirements of main ethic guidelines.

In the 1st series of studies epileptic seizures were induced in animals through application of 300 units of sodium salt of penicillin via chemodes implanted prior into the amygdala. The epileptic locus in amygdala 30-40 min later led to formation of prolonged clonic seizures in the animals. In this case significant modulations of patterns of the evoked potentials (EP) to light splashes in the visual cortex (VC), colliculus superior (CS) and retina as well as interictal spikes were fixed. Seizures lasted totally for 3 h.

Intramuscular SMAP administration (3.5 ml, 1.5 mg/ml) after 30-40 min led to suppression of clonic seizures in animals. In the said brain structures elimination of interictal spikes was observed, however increased excitation of neuronal ensembles maintained a little longer. Recovery of original parameters of EP after SMAP injection occurred in inverse order: first in retina, SC, VC and later of all in amygdala. In a separate experiment it was demonstrated that intramuscular administration to rabbits of the same SMAP amount led to four-time increase of its level (ELISA-test) in the liquor indicating to permeability of HEB for SMAP.

In the 2nd series of studies 2.5-4 h after administration of the anti-SMAP rabbit polyclonal antibodies (20 µg) into the amygdala development of whole picture of epileptic activity in the form of clonic seizures and changes of patterns of EP in VC, CS and retina and advent of interictal spikes all similar to those appeared in the 1st series of studies after application of penicillin solution to the amygdala was noticed.

In the 3rd series of studies the rabbits were immunized with SMAP and after 40 days high titers of anti-SMAP immunoglobulins were revealed in their blood and EP were fixed in VC, CS and retina and the values of their indexes prior to and after immunization were compared. It was found that in the CS amplitude of positive wave decreased 2 times and its duration got shorter, while amplitude of negative wave sharply increased (3 times) with simultaneous decrease of its duration. In the VC decrease of the amplitude of positive wave to its complete disappearance with parallel increase of amplitude (3 times) and

18

duration (3 times) of the positive and negative waves of secondary EPs and advent of doubled EPs was observed. These animals were applied through chemodes with 200 units of penicillin which did not induce seizures in the naïve animals. After 40 min development of both external manifestations and electrographic indexes of epileptic activity in the VC, CS and retina were noticed in the immunized animals. The data indicate to SMAP participation in development of seizure activity: blocking of SMAP activity with antibodies in the amygdala induces launching of epileptic activity, whereas its administration to the animals with formed epileptic seizures leads to suppression of both their external manifestations and recovery of the electrographic indexes.

АНАЛИЗ СЕЛЕКЦИИ И КАТЕГОРИЗАЦИИ ФРАГМЕНТИРОВАННЫХ ЗРИТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ У ЗДОРОВОГО ЧЕЛОВЕКА

Астащенко А.П., Дорохов Е.В., Кащенко И.С.

Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко,

г. Воронеж, Россия cercea1@rambler.ru

В окружающей среде человека объекты видимого мира часто не

воспринимаются четко, из-за плохого освещения, теней, частичного перекрытия другими объектами и так далее. В этих случаях объект становится фрагментированным (неполным) и распознается заметно медленнее. Зрительная система здорового взрослого человека быстро категоризирует простые объекты в известные классы. По данным научной литературы отмечается, что в диапазоне 300-500 мс у человека происходит принятие решения о типе простого стимула. Селекция и категоризация фрагментированных объектов представляют собой решение более сложной задачи, где время, затрачиваемое на опознание объекта, зависит от количества полученной необходимой информации.

Цель настоящего исследования – исследование особенностей времени принятия решения о фрагментированных объектах у молодых здоровых испытуемых (студентов 2 курса медицинской академии). В экспериментальном исследовании приняли участие 22 здоровых праворуких испытуемых (10 мужчин и 12 женщин), в возрасте 18-20, с нормальным зрением. Во всех случаях было получено этическое согласие испытуемых на проведение исследования. Для решения поставленной задачи была разработана специальная методика регистрации времени опознания объекта и измерения порогов восприятия неполных фигур на основе теста, который был предложен психологом Е.С. Голлином для исследования внимания, памяти и интеллекта у испытуемых разных возрастных групп. Изображения предъявлялись в 7 уровнях неполноты, от более фрагментарного до полного изображения (90%, 85%, 80%, 75%, 70%, 65%, 0%). Степень неполноты контура объекта выражалась в процентах фрагментации (процент

19

относительно величины полного контура). Анализировали время окончательного принятия решения об объекте и качество принятого решения (совпадение интерпретации изображения испытуемым с эталоном).

Обнаружено, что время и качество селекции и категоризации фрагментированных зрительных объектов не зависели от пола испытуемых. Пороги распознавания при первом предъявлении изображений, по данным разных авторов, составляют от 4 до 32 % величины контура, которую необходимо предъявить, чтобы наблюдатель мысленно восстановил изображение. В нашем исследовании оптимальное число фрагментов составило 24±7%. Анализ полученных результатов позволил нам разделить испытуемых на две условные группы: быстро принимающих решение об объекте (2095±204 мс) и медленно принимающих решение об объекте (4001±248 мс). Возможно, способность человека к селекции и категоризации связана с различиями межполушарной активности мозга, что может лежать в основе разных стратегий анализа изображений. Данные анализа параметров правильного принятого решения об объекте и ошибочного позволили нам заключить, что в случаях ошибочного опознания испытуемые тратят больше времени на принятие решения об объекте: (6191±588 мс), по сравнению с правильным решением (3003±218 мс), не зависимо от группы, к которой они принадлежат (быстрые, медленные), p=0.0002. С позиции теории функциональных систем П.К. Анохина организация целенаправленного поведенческого акта реализуется поэтапно: формирование акцептора результатов действия (АРД) как функционального аппарата прогнозирования и оценки выполнения поведенческой программы; реализация поведенческих программ и их возможная коррекция, оценка достигнутых результатов. Мы полагаем, что процессы согласования или рассогласования в акцепторе результата действия, как эффекта взаимодействия возбуждений, отражающих свойства зафиксированных в долговременной памяти зрительных структур объектов известных категорий и увиденных на экране дисплея, могут влиять на время селекции объекта и определяют характеристики категоризации зрительных объектов у человека.

ANALYSIS OF SELECTION AND CATEGORIZATION OF FRAGMENTED VISUAL OBJECTS IN HEALTHY HUMANS

Astashchenko A.P., Dorohov E.V., Kashchenko I.S.

Voronezh State Medical Academy named N.N. Burdenko, Voronezh,

Russia cercea1@rambler.ru.

In ordinary environments, objects are often not clearly perceived

because of poor lighting, shadows, partial occlusion by other objects, and so forth. In these cases, object becomes fragmented (incomplete) and object categorization is markedly slower. The visual system of healthy adult person can rapidly categorize clearly perceived, single objects into a known class. There are evidences in which was observed effects of recognition (decision-making) simple images to reflect in the range 300 – 500 ms. Selection and categorization of fragmented visual objects are decision of more complex task, where time was spent

20

on the identification of the object, depends on quantity received the necessary information. The research object is studying peculiarities of time decision-making of fragmented images in healthy adult persons. Twenty- two right-handed 2nd year students of medical academy with normal vision (10 males and 12 females; mean age=18-20 years), volunteered to participate in the study. In all cases, was obtained the ethical consent for the study. We have developed a special method for registration time object recognition and measurement the thresholds of perception of incomplete figures on the base of Gollin’s method for investigation attention, memory and intelligence in different age groups. Images were presented in 7 levels of incompleteness (90%, 85%, 80%, 75%, 70%, 65% and 0%). The degrees of incompleteness of the object's contour were expressed in percentage of fragmentation (percent of full contour). We analyzed the time of final decision-making about object and quality (congruence of image interpretation with the standard). It was detected, that time and quality of selection and categorization of fragmented images didn’t dependent from volunteer’s gender. According to many authors, in first presentation of images, the perception thresholds of incomplete figures are from 4 to 32% (percent of full contour). In our scientific work 24±7% was optimal number of fragments (percent of full contour). Analysis of obtained data allowed us to share our volunteers on two groups: persons, who makes quick decisions about visual objects (2095±204 ms) and persons, who makes slow decisions about visual objects (4001±248 ms). We assume that a person's ability to selection and categorization associated with hemispheric differences in brain activity. It may be to underlie different strategies of image analysis. We have analyzed data of the correct decisions about objects and incorrect decisions. This data allowed us to conclude, that in cases of incorrect decisions about objects volunteers are spending more time (6191±588 ms) comparing with correct decisions about objects (3003±218 ms). It didn’t depend on volunteer’s group (fast or slow), p=0.0002. From the point of view of Theory of functional systems, the organization of purposeful behavior act occurs step by step: formation of acceptor result of the action (ARA) as a functional apparatus of prognosis and estimation of execution behavioral program; realization of behavioral program and their correction and estimation of achieved results. We suppose that the processes of agreement or disagreement in acceptor result of the action can influence on time of object selection and define characteristics of categorization of visual objects in humans.

21

ТРЕХМЕРНЫЙ АНАЛИЗ НЕЙРОГЕНЕЗА В ГИППОКАМПЕ ВЗРОСЛЫХ МЫШЕЙ

Барыкина Н.В., Шуваев С.А., Лазуткин А.А., Ениколопов Г.Н.

Лаборатория стволовых клеток мозга, МФТИ, Долгопрудный, Россия ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П.К.

Анохина» РАМН, Москва, Россия Колд Спринг Харбор, Нью-Йорк, США

le.nucleol@gmail.com

До сих пор оценка силы нейрогенеза производилась на выборочных срезах мозга с последующей экстраполяцией данных на объем целого гиппокампа или единицу объема. Целью данной работы была разработка методики выявления стволовых и пролиферирующих клеток в целом гиппокампе взрослых мышей методами клик-реакции и иммуногистохимии, разработка методики подсчета делящихся и стволовых клеток в трехмерном изображении. Разработанная методика также была применена для подсчета количества клеток в гиппокампе мышей, подвергшихся облучению быстрыми нейтронами в дозе 0,5 Гр.

Работу проводили на самцах трансгенных мышей линии NestinCFPnuc (вес около 30 г), в геном которых встроен циановый флуоресцентный белок CFP под промотором гена nestin. За 2 ч до перфузии мышам вводили EdU (5'-этинил-2'-дезоксиуридин), который использовали в качестве маркера делящихся клеток, в концентрации 123 мг/кг. Мышей перфузировали, предварительно усыпив наркозом (смесь золетила и ксилозила). Исследование проводилось с соблюдением основных биоэтических норм. Делящиеся клетки выявляли с помощью клик-реакции азидом, конъюгированным с флуорофором AlexaFluor555, стволовые клетки – антителами, конъюгированными с флуорофором AlexaFluor488. Визуализацию целых образцов гиппокампа осуществляли с помощью лазерного сканирующего микроскопа Olympus FV1000. Съемку производили на всю глубину (до 1,5 мм) с шагом 5 мкм, сшивали 25-35 полей зрения (при 20х увеличении). На основе полученных изображений строили 3D-реконструкции, в которых создавали искусственные поверхности зубчатой извилины и осуществляли количественный подсчет меток.

Были разработаны методы клик-реакции и ИГХ окраски, позволяющие визуализировать делящиеся и стволовые клетки целого гиппокампа взрослых мышей, а также метод автоматического подсчета количества меченых клеток в трехмерных изображениях. Подсчет количества делящихся и стволовых клеток на срезах показал, что количество клеток при автоматическом подсчете на 30-40% меньше, чем при полуавтоматическом. Подсчет клеток в целых образцах у ложнооблученных животных (ЛОбл) и животных, облученных (Обл) быстрыми нейтронами в дозе 0,5 Гр, свидетельствует о том, что после облучения количество делящихся клеток в зубчатой фасции взрослых мышей снижается на 75% (2094,4±291,3 и 497,67±156,06, соответственно).

Разработанные методы позволяют использовать их для количественной оценки нейрогенеза в гиппокампе мозга взрослых мышей, а также могут быть применимы для широкого спектра различных задач, требующих количественной оценки. С помощью разработанной методики удалось количественно установить падение делящихся клеток в зубчатой фасции

22

взрослых мышей после облучения быстрыми нейтронами. Работа выполнена при поддержке гранта Правительства РФ №11.G34.31.0071 от 21.10.2011.

3D ANALYSIS OF NEUROGENESIS IN THE HIPPOCAMPUS OF ADULT MICE

Barykina N.V., Shuvaev S.A., Lazutkin A.A., Enikolopov G.N.

Brain Stem Cells Laboratory, NBIC-department, MPTI, Dolgoprudny, Russia P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia Cold

Spring Harbor Laboratory, USA le.nucleol@gmail.com

The standard protocol of dividing cells identification involves

counting of labeled nuclei in individual sections and the subsequent extrapolation of the number of cells to the volume of whole hippocampus. The aim of this work was to develop a methodology for visualization of stem and proliferating cells in the whole hippocampus of adult transgenic mice using click-chemistry and immunohistochemistry (IHC) and to develop a method of neurogenesis quantitative analysis in 3D images. Also the aim of the study was to apply developed technique for quantify the number of dividing cells in mice exposed to fast neutron irradiation at dose 0.5 Gy.

The study was conducted on male transgenic mice from the line NestinCFPnuc (weigh about 30 g); their genome contained a construction of cyan fluorescent protein (CFP) under nestin promoter. 2 h before transcardial perfusion mice were injected with 123 mg/kg EdU (5-ethynyl-2'-deoxyuridine) ip., which was used as a marker of dividing cells. Mice were anesthetized with zoletil-xylazine mixture and perfused. The study was conducted in compliance of the main bioethical norms. Identification of labeled cells was performed on isolated preparations of the hippocampus using a click-reaction with azide-AlexaFluor 555, stem cells were identified by method of whole mount IHC with antibodies conjugated with AlexaFluor488. Visualization of the samples was performed by Olympus FV1000 confocal microscope. Samples were scanned by the objective with power 20X to the depth of up to 1.5 mm with the step of 5 µ, and then approximately 25-35 fields were stitched. 3D reconstructions were plotted based on scanned images. Using Imaris Bitplane software artificial surfaces of dentate gyrus were constructed. Together, quantitative analysis of labeled cells was conducted in specimens.

Methods of IHC and click-reaction providing detection of dividing and stem cells in whole hippocampus of adult mice were developed. Also a method of automate EdU+ cells counting using 3D images was processed. Counting of dividing and stem cells on slices showed that the number of cells under automate counting was at 30-40% lower than under semi-automate one. Using developed methods for visualization and quantification of cells in whole hippocampi specimens, a dramatic decrease at approximately 75% in EdU positive cells was observed in those mice which were irradiated with fast neutrons at dose 0.5 Gy

23

(2094.4±291.3 for non-irradiated animals and 497.67±156.06 for irradiated animals).

Developed methods allow not only making quantitative analysis of neurogenesis in whole brain structures, but also can be applied to a great variety of issues requiring quantitative analysis. Using our methods we managed to estimate a decrease in dividing cells number in dentate gyrus of adult transgenic mice caused by irradiation with fast neutrons.

The study was supported by grant of Russian Government no.11.G34.31.0071 from 21.10.2011.

ОКСИД АЗОТА И МЕТАБОТРОПНЫЕ ГЛУТАМАТНЫЕ РЕЦЕПТОРЫ В МЕХАНИЗМАХ АУДИОГЕННОГО СТРЕССА

Башкатова В.Г., Ванин А.Ф., Мелдрум Б.

ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени

П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия ФБГУ ИХФ им. Н.Н. Семенова РАН, Москва, Россия

Институт психиатрии, Королевский Колледж, Лондон, Великобритания v.bashkatova@nphys.ru

Изучению возможной роли нейронального мессенжера нового поколения

оксида азота в генезе различных физиологических и патофизиологических процессов посвящен целый ряд исследований, однако, до сих пор результаты этих исследований остаются во многом противоречивыми. Обнаружено как защитное, так и деструктивное нейротоксическое действие оксида азота и других продуктов его превращения, в частности, пероксинитрита. Связь оксида азота с нейромедиаторной функцией глутамата послужила основанием для детального изучения возможной его роли в механизмах состояний, в которых важную роль играет глутаматергическая система мозга. Следует отметить, что в то время как исследованию взаимосвязи ионотропных глутаматных рецепторов и нитроергической системы мозга посвящено достаточно большое количество работ, то проблема возможного взаимодействия метаботропных глутаматных рецепторов и свободнорадикальных процессов до настоящего времени является недостаточно изученной. Целью данной работы явилось исследование возможного участия оксида азота и глутаматных рецепторов метаботропного типа в механизмах стрессорного ответа, вызванного интенсивной звуковой стимуляцией у мышей линии DBA/2 с генетически обусловленной аудиогенной реакцией.

Эксперименты были проведены на мышах линии DBA/2. Генерацию оксида азота в мозге определяли методом электронного парамагнитного резонанса. Этот метод позволяет оценивать скорость генерации оксида азота по включению последнего в комплексы с Fe2+ и селективным скавенжером нитроксильных радикалов диэтилдитиокарбаматом. Интенсивность процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в мозге

24

крыс оценивали спектрофотометрическим методом, регистрируя концентрацию продуктов, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой.

В ответ на звуковой сигнал (109 dB в течение 60 с) у мышей линии DBA/2 вначале наблюдалось интенсивное двигательное возбуждение (фаза «wild running»), которое затем переходило в клонико-тонические судорожные припадки. Обнаружено, что генерация оксида азота и содержание продуктов ПОЛ были значительно повышены в мозге мышей этой линии, подвергнутых звуковой стимуляции по сравнению с контрольной группой. Предварительное введение антагониста метаботропных глутаматных рецепторов l-ого подтипа AIDA в желудочки мозга в дозе 1 мкмоль полностью предупреждало, как развитие клонико-тонических судорог, так и повышение уровня оксида азота и продуктов ПОЛ в мозге мышей в ответ на звуковое воздействие. В тоже время агонист метаботропных глутаматных рецепторов l/5 подтипа DHPG, введенный в дозе 1 мкмоль вызывал отчетливое усиление аудиогенного стрессорного ответа, выражающиеся в увеличении интенсивности двигательного возбуждения с последующим развитием эпилептиформных судорожных припадков у мышей линии DBA/2. При этом отмечалось выраженная активация свободнорадикальных процессов, регистрируемая по увеличению уровня оксида азота и продуктов ПОЛ в мозге мышей исследованной линии.

Таким образом, в рузельтате проведенные исследования установлено, что оксид азота и метаботропные глутаматные рецепторы играют важную роль в механизмах аудиогенный стрессорной реакции у мышей линии DBA/2.

NITRIC OXIDE AND METABOTROPIC GLUTAMATE RECEPTORS IN THE MECHANISMS OF AUDIOGENIC STRESS

Bashkatova V.G., Vanin A.F., Meldrum B.

P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia

N.N. Semenov Institute of chemical physics Moscow, Russia; Institute of Psychiatry, King’s College, London, UK

v.bashkatova@nphys.ru

A possible role of novel neuronal messenger nitric oxide in the genesis of a variety of physiological and pathophysiological processes was the subject of a number of studies, however the results of these studies are controversial still now. Both protective and destructive neurotoxic effects of nitric oxide and its products such as peroxynitrite were established. A relation of nitric oxide and neurotransmitter function of glutamate was as the basis for a detailed study of its possible role in the mechanisms of the processes in which glutamatergic system of the brain play an important role. It should be noted that while the study of the relationship of ionotropic glutamate receptors and nitroergic system in the brain was investigated in a large amount of work, the problem of possible interaction of metabotropic glutamate receptors and free radical processes is poorly understood till our days.

The aim of this work was to study a possible involvement of nitric oxide as well as metabotropic glutamate receptors in the mechnisms of

25

stress response to sound stimulation in DBA/2 mice with genetically determined auduogenic reaction. The experiments were carry out in DBA/2 mice. Generation of nitric oxide in mouse brain was measured by Electron Paramagnetic Resonance spectroscopy using diethyldithiocarbamate as nitroxyl radical scavenger. Determination of lipid peroxidation (LPO) processes in brain tissue was performed by measuring thiobarbituric acid reactive substances. The sound stimulation (109 dB for 60 s) in DBA/2 mice normally evoked a wild running phase usually resulting in clonic- tonic seizure attack. A significant elevation of nitric oxide generation and LPO content in the mice brain was found during tonic-clonic seizures in comparison with control group. Pretreatment with antagonist of the 1st subtype

metabotropic glutamate receptors AIDA at dose 1 mol, i.c.v. completely suppressed sound-induced seizures as well as the enhanced generation of nitric oxide and increase of LPO products. The agonist of metabotropic glutamate receptors of the 1/5 subtypes, DHPG at dose 1 mol, i.c.v., was proconvulsant in DBA/2 mice. Both LPO products as well as and nitric oxide level in the mice brain enhanced dramatically during audiogenic seizures.

These findings support the notion that nitric oxide and metabotropic glutamate receptors might play key role in the mechanisms of audiogenic stress response in DBA/2 mice.

ГЕНДЕР-ЗАВИСИМОЕ ТРАНС-ГЕНЕРАЦИОННОЕ ДЕЙСТВИЕ ЭПИГЕНЕТИЧЕСКИХ СТИМУЛОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ ФЕНОТИПА ЛАБОРАТОРНЫХ МЫШЕЙ ЛИНИИ

129SV

Буренкова О.В.1, Александрова Е.А. 1, Зарайская И.Ю. 1,2

1ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия

2Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», Курчатовский НБИК-центр, Москва, Россия

o.burenkova@nphys.ru

Устойчивые эффекты раннего опыта, реализующиеся на уровне взрослого поведения, определяются долговременными эпигенетическими модификациями экспрессии регуляторных генов в нервной системе (Francis et al., 1999; Meaney, 2001; McClelland et al., 2011). Введение в раннем постнатальном периоде блокаторов гистоновых деацетилаз, повышающих уровень ацетилирования гистонов в мозге (Haggarty, 2009), может явиться моделью такой долговременной модификации. Ранее нами было показано, что многократные инъекции вальпроата натрия увеличивают эффективность обонятельного обучения самцов мышей линии 129Sv в раннем онтогенезе. Наблюдаемые нами эффекты введения блокатора гистоновых деацетилаз обусловлены действием вальпроата как такового, а не его носителя, поскольку у самцов многократное введение физраствора не улучшало обучение (Буренкова с сотр., 2013).

26

Целью данной работы было исследование влияния блокады гистоновых деацетилаз вальпроатом натрия в раннем постнатальном периоде на поведенческий фенотип взрослых самцов мышей линии 129Sv и результаты раннего обонятельного обучения в последующих поколениях самцов мышей этой линии.

Вальпроат натрия (50 мг/кг s.c.) вводили мышатам обоего пола линии 129Sv (F1) однократно на 3-ий постнатальный день или многократно с 3-их по 6-ые постнатальные сутки. Животным из контрольных групп вводили физраствор по тем же схемам. Мышатам из интактной группы инъекций не делали. Выросших самцов F1 всех групп после достижения ими половозрелости последовательно тестировали в Открытом поле (ОП), крестообразном приподнятом лабиринте (КПЛ), на условные обстановочные сигналы после обучения условно-рефлекторному замиранию (УРЗ) и в Т-лабиринте.

Также на 8-е постнатальные сутки проводили обучение обонятельной дискриминации мышат обоего пола двух последующих поколений (F2 и F3), полученных в результате скрещивания самок F1 всех экспериментальных групп и самцов F1, не подвергавшихся введению вальпроата натрия. Мышат поглаживали кисточкой с целью имитации материнского груминга в присутствии запаха мяты; мышат из контрольной к обучению группы не подвергали ни поглаживанию, ни воздействию мятой. Спустя 24 часа всех животных тестировали в камере с двумя отсеками, под перфорированным полом одного из которых находились опилки с запахом мяты, а другого – чистые опилки. Все эксперименты проводились с соблюдением соответствующих биоэтических норм.

В нашем исследовании повышенная тревожность самцов мышей линии 129Sv (Võikar et al., 2001; Contet et al., 2001; Rodgers et al., 2002) полностью подтвердилась. При этом многократное введение вальпроата натрия в первую неделю жизни привело к усугублению тревожного эмоционального профиля животных F1, который оценивали по времени пребывания и длине траекторий в центральной и периферических зонах ОП, а также закрытых и открытых рукавах КПЛ. При тестировании взрослых самцов F1 на условные обстановочные сигналы не было выявлено влияние вальпроата натрия на формирование долговременной памяти при обучении УРЗ. На формирование рабочей пространственной памяти, оценивавшейся нами в Т-лабиринте по показателю процентной доли верного чередования рукавов лабиринта, не влияло ни одно из производившихся в раннем онтогенезе воздействий. Таким образом, введение в раннем постнатальном периоде вальпроата натрия самцам мышей линии 129Sv не оказывало отставленного действия на уровень обучения взрослых животных F1, тем не менее, приводя к увеличению уровня их тревожности.

Результаты раннего обучения самцов следующих поколений (F2 и F3) в раннем онтогенезе не выявили последствий многократного введения блокатора гистоновых деацетилаз в раннем постнатальном периоде самкам F1, что указывает на отсутствие пролонгированного транс-генерационного эффекта вальпроата натрия при данной схеме введения. Напротив, многократное введение физраствора в первую неделю жизни самкам F1 оказывало не только непосредственный гендер-зависимый эффект, приводящий к улучшению их собственного раннего обонятельного обучения (Буренкова с сотр., 2013), но также улучшало раннее обонятельное обучение у их внуков (самцов F3).

27

Дальнейшего подробного исследования требует анализ эпигенетических перестроек в мозге экспериментальных животных на молекулярно-клеточном уровне.

GENDER-DEPENDENT TRANS-GENERATIONAL EFFECT OF EPIGENETIC STIMULI ON THE DEVELOPMENT OF THE PHENOTYPE OF 129SV MICE

Burenkova O.V.1, Aleksandrova E.A.1, Zarayskaya I.Yu.1,2

1P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia

2Kurchatov NBIC Centre, Moscow, Russia o.burenkova@nphys.ru

Effects of the early experiences persist into adult behavior and

are mediated by long-term epigenetic modifications of the expression of regulatory genes in the nervous system (Francis et al., 1999; Meaney, 2001; McClelland et al., 2011). Administration of histone deacetylase inhibitors in the early postnatal period increases the level of histone acetylation in the brain (Haggarty, 2009), and can be a model for such long-term modification. We have previously shown that multiple administration of sodium valproate increases the effectiveness of olfactory learning in male 129Sv mice in early postnatal period. Observed effects of the histone deacetylase inhibitor administration was caused by the action of valproate per se since multiple administration of saline did not improve learning in male pups (Burenkova et al., 2013).

The aim of this work was to study the effect of histone deacetylase inhibitor sodium valproate in the early postnatal period on the behavioral phenotype of adult male 129Sv mice and on the results of olfactory learning of male pups in the subsequent generations (F2 and F3).

129Sv mice (F1) of both genders were injected by sodium valproate (50 mg/kg, s.c.) once on the 3rd postnatal day (PD3) or multiple from PD3 to PD6. Control animals were given saline using the same protocol. No administration was performed in the intact group. Adult F1 males of all groups were consistently tested in the open field (OF), elevated plus maze (EPM), contextual fear conditioning (CFC), and in the T-maze.

On P8, F2 and F3 pups of both genders obtained by breeding of F1 females of all groups with non-valproate F1 males were trained by stroking with a paintbrush (that mimics tactile stimulation received during maternal grooming) in the presence of mint odor (learning group) or were not exposed to any treatment (control group). All pups were tested 24 hours later in a two-odor-choice test. The testing camera was divided into an area containing the conditioned odor (clean shavings scented with pepermint extract), and an area containing clean shavings. All procedures were undertaken with the relevant bioethical approvals.

28

Increased anxiety of 129Sv male mice (Võikar et al., 2001; Contet et al., 2001; Rodgers et al., 2002) was completely confirmed in our study. Multiple sodium valproate administration in the first postnatal week has led to the aggravation of anxiety-like behavior of F1 mice according to time and path length in the central and peripheral zones of the OF, as well as in the open and closed arms of the EPM. Contextual testing of F1 males showed no effect of sodium valproate on the formation of long-term fear memory.

None of the performed during early postnatal period exposure did not affect the formation of spatial working memory estimated by level of spontaneous alternation in the T-maze. Therefore, the administration of sodium valproate to 129Sv male pups did not have long-term effect on the learning ability of adult F1 mice, however, it led to an increased level of anxiety.

The results of the olfactory learning of F2 and F3 male pups showed no effects of multiple administration of histone deacetylase inhibitor to F1 female pups revealing the absence of prolonged trans-generational effects of sodium valproate administration. In contrast, multiple administration of saline in the first week of F1 females had not only direct gender-specific effect, which leads to an improvement of their own olfactory learning (Burenkova et al., 2013), but also improved the olfactory learning of their offspring (F3 male pups).

Thus, future research will be required a detailed analysis of epigenetic modifications in the brain of experimental animals at the molecular and cellular level.

ВЛИЯНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПРЕДЪЯВЛЕНИЯ КОНТЕКСТА НА ФОРМИРОВАНИЕ ПАМЯТИ В МОДЕЛИ УСЛОВНО-РЕФЛЕКТОРНОГО ЗАМИРАНИЯ

У МЫШЕЙ ЛИНИИ C57BL/6 В ПОЗДНЕМ ГНЕЗДОВОМ ПЕРИОДЕ

Бухгольц О.И., Иванова А.А., Зарайская И.Ю.

ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия

o.buholtc@nphys.ru

Известно, что выработка обстановочного условно-рефлекторного замирания (ОУРЗ) возможна у крыс, начиная с 24 постнатального дня (ПД). На данный момент остается открытым вопрос, с незрелостью каких нервных элементов, а также с какими процессами формирования долговременной памяти (приобретение, хранение, извлечение) связана неэффективность обучения животных в более раннем возрасте.

Целью данной работы было определить возможность обучения в модели ОУРЗ с предварительным предъявлением контекста (ППК) мышат линии C57Bl/6 в разных возрастах и выявить влияние предварительного предъявления контекста (ППК) на уровень экспрессии транскрипционного фактора c-Fos в гиппокампе, ядрах миндалины и прелимбической коре.

29

Все исследования в данной работе проводились с соблюдением основных биоэтических правил. Выработку ОУРЗ у мышей (возрастные группы 19/20/21, 19/24/25, 23/24/25) проводили в две стадии. На 19 или 23ПД проводили ППК: мышонка помещали в камеру с электродным полом на 300 сек, в течение которых животное могло свободно исследовать обстановку. На 20ПД или 24ПД животное помещали в ту же камеру и незамедлительно наносили ЭКР (1 мА, 2 сек), общее время нахождения животного в камере составляло не более 5 сек. Через 24 часа после нанесения ЭКР (21ПД и 24ПД) тестировали долговременную память животного: мышонка помещали в ту же камеру на 300 сек, в течение которых регистрировали время замирания. Для каждой из возрастных групп было исследовано поведение контрольных групп тех же возрастов: группы которым не проводили ППК (-/20/21, -/24/25) и группы, которым не наносили ЭКР (19/-/25, 19/-/25, 23/-/25). У части животных через 90 минут после ППК (19ПД и 23ПД) извлекали мозги и изготавливали фронтальные срезы с последующим иммуногистохимическим окрашиванием на транскрипционный фактор c-Fos. Для выявления базального уровня c-Fos были взяты мозги у групп пассивного контроля на 19ПД и 23ПД.

Нами были получены следующие результаты. Группа 19/20/21 и все контрольные группы демонстрировали низкий уровень замирания при тестировании. Группа 23/24/25 успешно обучилась в данной задаче, как и группа с отсроченным на 5 дней ЭКР, 19/24/25. Нами было показано влияние ППК на уровень экспрессии транскрипционного фактора c-Fos как на 19ПД, так и на 24ПД, в зонах CA1, CA3 и зубчатой извилине гиппокампа, в базолатеральном ядре миндалины и в прелимбической коре. Базальный уровень экспрессии c-Fos в вышеупомянутых структурах на 19ПД был достоверно выше, чем на 23ПД.

Таким образом, нами было показано, что обучение мышат в данной модели возможно, начиная с 19ПД в случае отсроченного на 5 дней ЭКР. Полученные поведенческие результаты позволяют предположить, что память о контексте обучения формируется у животных уже на 19ПД, но в «скрытой» форме. Это подтверждает и выявленная нами индукция c-Fos на 19ПД в структурах, вовлекаемых в формирование пространственной памяти, что может свидетельствовать о пластических перестройках, связанных с формированием долговременной памяти. Однако, возникновение ассоциации между обстановочными стимулами и болевым ощущением, вызванным ЭКР, возникает между 21ПД и 24ПД, что может быть связано с незрелостью связей между миндалиной и гиппокампом или с невозможностью репрезентации памяти о контексте на 20ПД в связи с неполной зрелостью гиппокампа в этом возрасте. Повышенный уровень экспрессии c-Fos в гиппокампе, базолатеральном ядре миндалины и прелимбической коре мозга у пассивного контроля на 19ПД по сравнению с 23ПД может отражать активные процессы, связанные с морфологическим и функциональным дозреванием этих структур.

30

THE PREEXPOSURE EFFECT ON MEMORY FORMATION IN CONTEXTUAL FEAR CONDITIONING IN MICE C57BL/6 DURING LATE NESTING PERIOD

Bukhgolts O.I., Ivanova A.A., Zarayskaya I.Yu.

P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia

o.buholtc@nphys.ru

It is now a well-established that contextual fear conditioning emerges in development not earlier than 24 postnatal day (PND). It is unknown the immaturity of what brain structures or/and processes of memory formation causes ineffective learning at early age of development.

We estimated the age when contextual fear conditioning with contextual pre-exposure emerges in mice C57Bl/6. Also we investigated how contextual pre-exposure results in c-Fos expression in hippocampus, amygdala and prelimbic cortex.

All experiments were conducted according to bioethical rules. Each mouse underwent three phases as part of contextual fear conditioning: contextual pre-exposure (phase 1), immediate shock (phase 2) and testing (phase 3). Pre-exposure was conducted on 19 or 23PND: a mouse was placed in the apparatus for fear conditioning and could explore the context during 300 sec. On 20 or 24PND a mouse was presented a single foot-shock (1 mA, 2 sec). The testing was 24 h after foot-shock. There were 3 experimental groups (19/20/21, 19/24/25, 23/24/25) and control groups of each age without pre-exposure (-/20/21, -/24/25) or without foot-shock (19/-/25, 19/-/25, 23/-/25). 90 min after contextual pre-exposure brains from some of mice were removed, frozen and cutted. Then slides were treated for c-Fos immunocytochemistry. To determine the basal level of c-Fos expression we examined brains which were removed from mice on 19 and 24PND from home cage.

Our results showed that group 19/20/21 and all control groups didn’t learn fear. The groups 23/24/25 and 19/24/25 freezed in testing due to the association between context and shock. Also we found out that contextual pre-exposure resulted in increase amount of c-Fos-positive cells in CA1, CA3 and dentate gyrus and basolateral amygdala and in the prelimbic cortex. The basal level of c-Fos expression was significantly higher on 19PND than on 23PND.

So we found out the strong evidence, that contextual memory was formed on 19PND, but in latent form. The induced c-Fos expression may show long-term synaptic modifications which represent long-term spatial memory formation. But the association between context and shock emerges between 21 and 24PND. It may be possible that interaction between amygdala and hippocampus is slow to develop or alteration of spatial memory representation on 20PND. It could be due to slow development of interaction between amygdala and hippocampus or alteration of spatial memory representation on 20PND. The high basal level of c-Fos expression may result from active mature processes in these structures.

31

БИОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ГОЛОВНОГО МОЗГА И НЕКОТОРЫЕ ВЕГЕТАТИВНЫЕ ФУНКЦИИ У ДЕТЕЙ 7-14 ЛЕТ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ

ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СОСТОЯНИЯХ БОДРСТВОВАНИЯ

Велиева Г.Д., Гасанова Г.А., Ибрагимова А.Ш., Бахшиева З.Т., Казымов А.Х., Исмайлов Т.М.

Азербайджанский Медицинский Университет, Баку, Азербайджан

guljamalh@mail.ru

Одной из актуальных проблем возрастной нейрофизиологии является изучение особенностей деятельности мозга и ряда вегетативных пара-метров при различных функциональных состояниях на разных этапах раз-вития ребенка. В связи с этим основной целью настоящей работы явля-ется изучение состояния синхронизирующих и десинхронизирующих систем, вегетативной сферы при различных функциональных состояниях мозга у детей школьного возраста.

Анализ ЭЭГ показал, что во всех возрастных группах в состоянии расслабленного бодрствования индексы быстрых и медленных волн имели большую выраженность в лобной, а индексы альфа-ритма – наоборот, в затылочной области обоих полушарий. При моделировании напряженного бодрствования отмечалась тенденция к увеличению индекса бета-ритма во всех областях коры, однако достоверное увеличение этого показателя наблюдалось в левой затылочной области. Индекс альфа-ритма в этом состоянии прослеживал тенденцию к уменьшению в затылочной области и увеличению – в лобной. Из индексов медленных ритмов при напряженном состоянии, по сравнению с расслабленным, отмечалось достоверное умень-шение индекса тета-ритма в правой лобной и увеличение индекса дельта-ритма в правой затылочной области. При эмоциональных нагрузках наблюдалось увеличение индекса бета-ритма в обеих лобных и в левой затылочной областях по сравнению с расслабленным состоянием. Достовер-ных различий индекса альфа-ритма при моделировании эмоциональных состояний не наблюдалось. Индекс же тета-ритма, по сравнению с расслабленным состоянием, снижался в правой лобной области как при отрицательных, так и при положительных эмоциональных состояниях.

Как показали результаты анализа динамики вегетативных показателей при моделировании напряженного состояния у детей I возрастной группы, учащение частоты сердечных сокращений (ЧСС) и нарастание выраженности кожно-гальванической реакции (КГР) положительно коррелировали с увеличением пульса при орто-пробе. Во II возрастной группе же в этом состоянии повышение амплитуды плетизмограммы отрицательно коорелировало с учащением пульса при орто-пробе. У детей старших возрастных групп достоверные корреляции между исследуемыми показателями не выявлялись, за исключением детей III возрастной группы, у которых увеличение ЧСС при напряженном состоянии было реципрокно связано с нарастанием пульса при орто-пробе.

При моделировании отрицательно-эмоционального состояния у 7-8-летних отмечалась положительная корреляция между динамикой ЧСС и час-тотой дыхания. У детей же II возрастной группы увеличение амплитуды плетизмограммы положительно коррелировало с выраженностью КГР и отрицательно – с увеличением ЧСС при орто-пробе. У 11-12-летних при

32

отрицательно-эмоциональном состоянии корреляции не наблюдалось. У детей 13-14 лет в этом состоянии выявлена отрицательная коррелляция между учащением ЧСС и динамикой амплитуды плетизмограммы.

Результаты анализа вегетативных показателей показали, что наиболь-шее число корреляций при изменении функционального состояния отмечено в группе 7-8 и 9-10-летних детей.

BIOELECTRICAL ACTIVITY OF THE BRAIN AND THE SOME VEGETATIVE FUNCTIONS IN THE CHILDREN OF 7-14-YEAR-OLD AT DIFFERENT

FUNCTIONAL STATES OF WAKEFULNESS

Veliyeva G.J., Hasanova G.A., Ibrahimova A.Sh., Bakhshieva Z.T., Kazimov A.H., Ismayilov T.M.

Azerbaijan Medical University, Baku, Azerbaijan

guljamalh@mail.ru

One of the actual problems of the age neurophysiology is the study of peculiarities of the brain activity and the some vegetative parameters at various functional states of the different stages of children development. That’s why the main goal of present work is to study the states of synchronizing and desynchronizing systems, the vegetative spheres at various functional states of brain in children of school age.

Analysis of EEG shows that in the all age group at the state of relaxed wakefulness the indices of rapid and slow waves had large evidence in the frontal and alpha-rhythm indices – in contrary, in the occipital zone of both hemispheres. At modeling of intense wakefulness the tendency to increase the index of beta-rhythm in all zones of cortex is noted, but authentic increase of this index in the left occipital zone is observed. In this state alpha-rhythm had tendency to decrease in the occipital and increase – in the frontal. At intense state from the indices of slow rhythm, in compare with the relaxed, the authentic decrease of theta-rhythm in the right frontal and increase of delta-rhythm in the right occipital zone is marked. At emotional loading in compare with the relaxed state, the increasing of beta-rhythm index in both in frontal and in the left occipital lobes is observed. The authentic differences of alpha-rhythm index at modeling of emotional states were not observed. In compare with the relaxed state the theta-rhythm index was decreased in the right frontal region both at negative and positive emotional states.

As the result of analyses of the dynamics of the vegetative indices at modeling of intense state in children of I age group showed, the increase of heartbeats rate and increase of the intensity of galvanic skin response were positive correlated with the increase of pulse at ortho-test. In this state in the II age group the increase of plethysmogram amplitude was negative correlated with the increase of the pulse at ortho-test. In the children of elder age groups the authentic correlation between researched indices didn’t reveal, except the children of III age group, in which the increasing of rate of the

33

heartbeats at intense state with the increase of pulse at ortho-test was reciprocally connected.

At modeling of negative-emotional state in 7-8-year-old the positive correlation between the dynamic of rate of heartbeats and breathing is marked. In the children of II age group the increase of plethysmogram amplitude was positive correlated with the intensity of galvanic skin response and negative – with the increase of rate of heartbeats at ortho-test. In 11-12-year-old at the negative-emotional state the correlation was not observed. In children of 13-14-year-old the negative correlation between the increasing of heartbeats rate and dynamic of plethysmogram amplitude is revealed.

The results of analyses of the vegetative indices showed, that greatest number of correlations at changes of the functional state in the group of 7-8- and 9-10-year-old children is marked.

ПАТТЕРНЫ АКТИВНОСТИ НЕЙРОНОВ ДОРСАЛЬНОГО ГИППОКАМПА В УСЛОВИЯХ СТИМУЛЯЦИИ ЭМОЦИОГЕННЫХ СТРУКТУР ГОЛОВНОГО МОЗГА У КРЫС С РАЗЛИЧНОЙ ПОВЕДЕНЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ: ЭФФЕКТЫ ПЕПТИДА

ДЕЛЬТА-СНА

Григорчук О.С., Умрюхин П.Е.

ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия

o.grigorchuk@nphys.ru

Цель работы: изучение влияния ПВДС на пространственно-временные характеристики паттернов активности нейронов дорсального гиппокампа (поле СА1) при стимуляции эмоциогенных и мотивациогенных структур - вентро-медиального (ВМГ) и латерального гипоталамуса (ЛГ).

Методика: Эксперимент проведен на 20 крысах-самцах Вистар, предварительно разделенных на поведенчески активных и пассивных в тесте «открытое поле». Животным под анестезией хлоралгидратом вживлялись стимулирующие электроды в мотивациогенные зоны (ЛГ и ВМГ). Затем под анестезией уретаном проводилась регистрация импульсной активности нейронов. Эксперименты были проведены в соответствии с требованиями приказа № 267 МЗ РФ (19.06.2003 г.), а также с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (НИИ нормальной физиологии им. П.К. Анохина РАМН, протокол №1 от 03.09.2005 г.).

Результаты: Было зарегистрировано 107 нейронов дорсального гиппокампа. В ответ на стимуляцию мотивациогенных структур произошло изменение паттернов нейронов дорсального гиппокампа в 23% случаев, причем в 20% случаев изменения произошли после стимуляции ЛГ, и лишь в 3% случаев при стимуляции ВМГ. Изменение паттернов импульсной активности при стимуляции ЛГ произошло как у активных, так и пассивных животных. При стимуляции ВМГ изменения наблюдались только у активных животных. При стимуляции мотивациогенных структур обнаруживались разнообразные варианты изменения паттернов нейронной активности.

34

Предварительное подведение ПВДС оказывает модулирующее влияние на изменение организации пространственно-временных характеристик паттернов нейронной активности дорсального гиппокампа как у прежде отвечавших на стимуляцию, так и ранее ареактивных нейронов.

Выводы: показано, что стимуляция ЛГ вызывает более существенные перестройки пространственно-временных характеристик паттернов нейрональной активности в гиппокампе по сравнению с вентро-медиальным гипоталамусом. Обнаружены отличия характеристик паттернов нейронов у животных активных и пассивных в тесте открытого поля. Предварительное подведение стресспротективного ПВДС оказывает модулирующее действие на паттерны активности нейронов дорсального гиппокампа.

PATTERNS OF NEURONAL ACTIVITY IN THE DORSAL HIPPOCAMPUS AFTER STIMULATION OF THE EMOTIOGENIC STRUCTURES OF THE BRAIN

OF RATS WITH DIFFERENT BEHAVIORAL ACTIVITY: DELTA-SLEEP INDUSING PEPTIDE

Grigorchuk O.S., Umriukhin P.E.

P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia

o.grigorchuk@nphys.ru

The aim of the work: study the effect of the delta-sleep indusing peptide (DSIP) on activity patterns of the dorsal hippocampus (CA1 field) neurons after stimulation of the emotiogenic and motivational structures - the ventromedial (VMH) and lateral hypothalamus (LH).

Methods: The experiment was conducted on 10 active and 10 passive in their behavioral characteristics in the open field test male Wistar. Stimulating electrodes were in the motivational zones (LH and VMG) under chloral hydrate anesthesia. Then, the impulse activity of neurons were recorded under urethane anesthesia. The experiments were carried out in accordance with the requirements of the order 267 of Russian Ministry of Health (19.06.2003), as well as with the "Rules of the work on experimental animals" (PK Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, protocol number 1 from 03.09. 2005). Results: 107 neurons of the dorsal hippocampus were registered. After motivational structures stimulation 23% patterns of the dorsal hippocampus neuronschanged their patterns of neuronal activity (20% after LH stimulation, and only 3% after VMH). alterations in the patterns of the hippocampal neurons were observed in both act and pass animals only after LH stimulation, but not after VMH stimulation, where changes appeared only in active rats. After VMH stimulation were only observed in active animals. Different variants of changing patterns were detected.

Precursory DSIP application has a modulating effect on the patterns’ changes in the dorsal hippocampus neurons, both the respondents to the stimulation and the previously irresponsive neurons.

Conclusion: It is shown that the stimulation of the lateral hypothalamus induces significant reorganization of the hippocampal neurons patterns, whereas ventromedial hypothalamus stimulation does

35

not. Observed differences in the characteristics of the neuronal patterns in animals active and passive test in the open field. The DSIP application before the stimulation has a modulating effect on the patterns of activity of neurons of the dorsal hippocampus.

ГЕНДЕРНЫЕ И ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ИНТЕГРАЦИИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ, НЕРВНОЙ И ИММУННОЙ СИСТЕМ В НОРМЕ И ПРИ

РАЗВИТИИ ГИПЕРТОНИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ

Грудень М.А.1, Елистратова Е.И.1, Карлина В.П.2, Кудрина М.В.1, Рыжов В.М.2, Шерстнев В.В1

1 ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия

2ФГБУ здравоохранения »Медико-санитарная часть № 170 Федерального медико-биологического агентства», Москва, Россия

m.gruden@nphys.ru

Артериальная гипертония (АГ) является самым частым сердечно-сосудистым заболеванием и её распространенность в России достигает 37,2% и 40,4% среди мужчин и женщин. В настоящее время АГ рассматривается как мультифакторное заболевание с нарушением регуляции ряда молекулярных механизмов поддержания артериального давления. Имеются также данные о специфической вовлеченности белково – пептидных факторов нервной и иммунной систем в механизмы развития АГ, что позволяет предположить существующую интеграцию данных регуляторных систем с сосудистой системой на молекулярном уровне. Общеизвестны гендерные и возрастные особенности распространенности АГ, проявляющиеся значительным увеличением заболеваемости у женщин после 50 лет. Актуальным является поиск закономерностей и молекулярных предикторов развития АГ, в этом направлении информативным показателем может служить одновременное системное изучение молекулярных маркеров, специфические изменения содержания которых в крови, отражают функциональное состояние сердечно-сосудистой, нервной и иммунной систем в норме и при развития АГ. Методм ELISA в крови здоровых лиц (n=72) и пациентов с АГ(n=30) определяли концентрацию пептидов - ангиотензина II, эндотелеина, HLDF24, атриального натрийуретического пептида, белков HLDF, S100b, а также идиотипических антител к данным факторам как биомаркеров сосудистой, нервной и иммунной систем, соответственно. Показаны особенности количественного содержания изучаемых факторов и уровни аутоантител к ним в сыворотке крови у мужчин и женщин определенных возрастных групп, характеризующимися различными показаниями артериального давления в норме и при АГ. Обнаружены положительные и отрицательные корреляции как между концентрациями исследованных биомаркеров, так и с клиническими показаниями состояния сосудистой системы у обследованных в норме и патологии.

Работа поддержана грантом РГНФ № 12-06-00709.

36

GENDER AND AGE ASSOCIATED PECULIARITIES IN MOLECULAR INTEGRATION BETWEEN VASCULAR, NERVOUS AND IMMUNE SYSTEMS IN

NORMAL AND PROGRESSIVE HYPERTENSIVE CONDITIONS

Gruden M.A1, Elistratova E.I.1, Karlina V.P.2, Kudrina M.V.1, Ruzhov V.M.2,Sherstnev V.V.2

1P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia 2Medical-sanitory department N170 of the “Sate Medical-Biological

Agency”, Moscow, Russia m.gruden@nphys.ru

Arterial hypertension (AH) is the most frequent vascular disease

and it’s distribution in Russia is composing from 37,2% to 40,4% through male and female population. In present time AH is regarded as the multifactorial disorder with the different alterations in molecular mechanisms of blood pressure system. There are data about specific involvement of the neural and immune protein-peptide factors in mechanisms of hypertension development which allow to suggest existing integration of mentioned above regulative systems with vascular system on molecular level. Gender and age associated peculiarities of hypertension prevalence which are manifestimg by significant increasing of cases in female group after 50 years of age. Searching of consistent patterns and molecular predictors of hypertension progression is actual. Systemic simultaneous study of biomarkers, specific concentration changes of which are reflected functional state of vascular, nervous, immune systems in normal conditions and during hypertension progression and may serve as informative indicator were carried out. By ELISA in healthy individuals (n=72,age matched control) and patients with AU (n=30) blood serum in concentrations of peptides - angiotensin II, endothelin, HLDF 24, atrial sodium uretic peptide, proteins HLDF, S100b as also level of idiotypic autoantibodies to all studied factors as biomarkers of vascular, nervous, immune systems, respectively. Peculiarities in quantitive content of studied factors and autoantibody levels to those factors in sera of male and female patients determined age groups characterized by different blood pressure statements in normal conditions and with AH were examined. Positive and negative correlations between studied bionarker concentrations with clinical indicators of vascular system functional state in normal and pathological conditions were revealed.

Supported by grant RFH № 12-06-00709.

37

ФУКЦИОНАЛЬНАЯ И СТРУКТУРНО РАССТАВЛЕННАЯ ИНТЕГРАЦИЯ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ CASP3, ASCL1 И S100A6 В МОЗГЕ ПОЛОВОЗРЕЛЫХ

КРЫС ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ПАМЯТИ

Грудень М.А.1, Сторожева З.И.1, Sewell R.D.E2., Шерстнёв В.В.1

1 ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия

2Cardiff School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, Cardiff University, Cardiff, CF10 3NB, U.K

m.gruden@nphys.ru

Изучение экспрессии генов, продукты которых вовлечены в функционально значимые для формирования пространственной памяти процессы, такие как нейрогенез, апоптоз и нейрональная пластичность является значимым и актуальным вопросом современной нейробиологии.. Целью данной работы было определение паттерна экспрессии генов-участников нейропролиферации (Ascl1), апоптоза и нейропластичности (Casp3, S100a6) в гиппокампе, мозжечке и префронтальной коре головного мозга при формировании пространственной памяти у половозрелых крыс Wistar в водном бассейне Морриса по сравнению с активным контролем и интактными животными. Обнаружено, что экспрессия гена Casp3 во всех исследованных структурах, а также экспрессия гена Ascl1 в префронтальной коре мозга обученных крыс снижены в 1,5–9 раз по сравнению с группой активного контроля. Экспрессия гена S100a6 во всех исследованных церебральных отделах и экспрессия гена Ascl1 в гиппокампе и мозжечке выше в 1,5–5 раз в группе обучения по сравнению с группой активного контроля. Выявлены достоверные положительные корреляции в группе активного контроля (Casp3/S100a6 в гиппокампе) и группе обучения (Casp3/Ascl1 в гиппокампе и префронтальной коре, S100a6/Ascl1 в мозжечке). Документировано, что в ходе обучения увеличивалась сила взаимосвязи между количеством мРНК каспазы-3 в префронтальной коре и временем достижения платформы – показателем формирования долговременной памяти. Полученные данные рассматриваются как свидетельство функциональных основ сопряжения неонейрогенеза и нейроапоптоза в различных отделах головного мозга на молекулярно-генетическом уровне, а также структурная расставленность их интеграции в зрелом мозге при формировании пространственно памяти.

38

DISTINCT FUNCTIONAL BRAIN REGIONAL INTEGRATION OF CASP3, ASCL1 AND S100A6 GENE EXPRESSION IN SPATIAL MEMORY

Gruden M. A. 1, Storozheva Z. I. 1, Sewell Robert D. E. 2, Sherstnev

V. V. 1

1P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia 2Cardiff School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, Cardiff

University, Cardiff, CF10 3NB, U.K. m.gruden@nphys.ru

Evaluating the brain structural expression of defined genes

involved in basic biological processes of neurogenesis, apoptosis or neural plasticity may facilitate the understanding of genetic mechanisms underlying spatial memory. The aim of the present study was to compare Ascl1, Casp3 and S100a6 gene expression in the hippocampus, prefrontal cortex and cerebellum of adult rats in water maze spatial memory performance. After four days training, the mean platform time (<10 sec) was evidence of stable long-term spatial memory formation. Real time PCR analysis revealed a positive inter-structural correlation for S100a6/Casp gene expression between the prefrontal cortex and the cerebellum but a negative correlation for S100a6/Ascl1 transcribed genes between the prefrontal cortex and hippocampus during swimming in the active controls. However, during spatial memory performance there was only one inter-structural correlation between the prefrontal cortex and cerebellum with respect to Casp3 expression, though there were intra-structural correlations between Casp3/Ascl1 transcriptions within the prefrontal cortex and hippocampus as well as between Ascl1/S100a6 in the cerebellum. In active learners versus naive controls, the transcrption of all genes was augmented in the prefrontal cortex but Casp3 and Ascl1 were also elevated in hippocampus whilst only S100a6 increased in the cerebellum. The findings endorsed the role of the hippocampus in memory acquisition in addition to an integrative relationship with the prefrontal cortex and cerebellum. This structural and molecular configuration is important for creation of novel neural circuitry for consolidation and reconsolidation of memory trace with an involvement of coupled processes of neurogenesis, apoptosis or neural plasticity.

39

ЦИТОСКЕЛЕТ-ЗАВИСИМЫЕ МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ СОКРАТИТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ В ГЛАДКОМЫШЕЧНЫХ КЛЕТКАХ

Гусакова С.В.1, Баскаков М.Б.1,2, Ковалев И.В.1, Бирулина Ю.Г.1, Желудева

А.С.1

1Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития

Российской Федерации, г. Томск, Россия 2НИ Томский политехнический университет, г. Томск, Россия

gusacova@yandex.ru

Способность сохранять определенную форму, а также осуществлять направленные и координированные движения, как самих клеток, так и отдельных органелл обеспечивается цитоскелетом, основными компонентами которого являются актиновые филаменты, микротрубочки и промежуточные филаменты. В последнее время появляется все больше свидетельств того, что цитоскелет, наряду с участием в поддержании формы, может вносить существенный вклад в электрогенез и сокращения гладкомышечных клеток (ГМК). Изменения состояния элементов цитоскелета влияют на ионные каналы и мембранные транспортеры. Цель исследования: изучить роль элементов цитоскелета в регуляции вторичными посредниками электрической и сократительной активности гладкомышечных клеток.

Исследование сократительной активности изолированных сегментов грудного отдела аорты беспородных белых крыс проводили методом механографии. Для одновременной регистрации электрической и сократительной активности ГМК мочеточника морской свинки использовалась методика двойного сахарозного моста. Все исследования проводились с соблюдением основных биоэтических правил.

Выявлено, что микрофиламенты цитоскелета участвуют в формировании исходного механического напряжения гладкой мышцы аорты крысы, вовлечены в генерацию и поддержание сокращений, индуцированных гиперкалиевым раствором и фенилэфрином. Расслабляющее действие оксида азота на деполяризованные гладкомышечные клетки аорты крысы реализуется с участием микротубул цитоскелета. Эффективность расслабляющего влияния оксида азота в гладкой мышце аорты крысы при действии фенилэфрина зависит от состояния микротубул и микрофиламентов цитоскелета. Установлено, что вклад отдельных элементов цитоскелета в регуляцию циклическим АМФ электрогенеза и сокращений неодинаков в различных типах гладких мышц. Реализация угнетающего действия циклического АМФ на сократительную активность гладкомышечных клеток аорты крысы осуществляется с участием микрофиламентов. В гладкомышечных клетках мочеточника эффекты цАМФ опосредованы преимущественно микротубулами.

40

CYTOSKELETON- DEPENDENT MECHANISMS OF A REGULATION OF CONTRACTILE ACTIVITY IN SMOOTH MUSCLE CELLS

Gusakova S.V.1, Baskakov M.B.1, 2, Kovalev I.V.1, Birulina Yu.G.1,

Zheludeva A.S.1

1Siberian State Medical University, Tomsk, Russia 2Tomsk Polytechnic University, Tomsk, Russia

gusacova@yandex.ru

The ability to maintain a certain shape, and directed to carry out coordinated movements of cells and organelles is provided by the cytoskeleton. Main components of the cytoskeleton - actin filaments, microtubules and intermediate filaments. Recently, there is increasing evidence that the cytoskeleton may contribute significantly to the electrogenesis and reduced smooth muscle cells (SMC). Changes in the state of cytoskeleton elements affect the ion channels and membrane transporters. Objective: To examine the role of cytoskeletal elements in the regulation of secondary mediators of electrical and contractile activity of smooth muscle cells.

We studied smooth muscle segments of the thoracic aorta of rats and guinea-pig ureter. Amplitude of contractions, recorded as isometric force tension, was measured as percentage of depolarisation-induced vascular smooth muscle cells contraction in high-K+ (30 mM KCl) medium. To study the electrical and contractile activity of the applied method of the double sucrose bridge. All studies were conducted in compliance with the basic rules of bioethics.

Revealed that the microfilaments are involved in cytoskeleton formation starting strain of rat aortic smooth muscle cells are involved in the generation and maintenance of the contraction induced by phenylephrine and high-K+ (30 mM KCl) medium. Relaxing effect of nitric oxide on the depolarized rat aortic smooth muscle cells is realized with the participation of microtubules cytoskeleton. Efficiency relaxing effects of nitric oxide in rat aorta smooth muscle action during phenylephrine depends on the microfilaments and microtubules cytoskeleton. Found that the contribution of individual elements in the regulation of cytoskeleton cyclic AMP electrogenesis and cuts varies in different types of smooth muscles. Implementation of inhibitory action of cyclic AMP on the contractile activity of rat aortic smooth muscle cells is carried out with the participation of microfilaments. In the smooth muscle cells of the ureter effects of cAMP mediated predominantly microtubules.

41

NOVEL APPROACHES TO THE EXPERIMENTAL MODELING OF PARKINSONISM: TOXIC Α- SYNUCLEIN AMULOIDOGENIC SPECIES,

BEHAVIOUR AND AUTOIMMUNE RESPONCES

1 Gruden M.A. , 2 Sewell R.D.E., 3Davidova T. V., 3Kucheryanu V. G., 4Morozova-Roche L.A.

1P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia

2Welsh School of Pharmacy, Cardiff University, Cardiff, UK 3 Institute of General Pathology and Pathophysiology RAMS, Moscow,

Russia 4 Department of Medical Biochemistry and Biophysics, Umeå University,

Umeå, SE-90187, Sweden Animal models of Parkinson's disease (PD) have been widely used to

investigate the pathogenesis of this neurodegenerative disorder which is typically associated with the specific and largely disordered protein α-synuclein (α-syn). In the current study, a new Parkinson’s disease model was developed using the nasal vector to deliver α-syn aggregates to the brain. Both α-syn oligomers and its fibrils were firstly characterized using atomic force microscopy and the thioflavin T binding assay. The toxic oligomers alone (0.48 mg/kg) or their 50:50 combination with fibrils (in a total dose of 0.48 mg/kg) were then given intranasally for ten days in mice and PD-mimetic symptoms as well as humoral immunity to these species and dopamine (DA) were evaluated simultaneously. Open-field behavioral deficits indicated by rigidity and reduced locomotor activity were induced by the dual administration of α-syn oligomers plus fibrils but not the oligomers by themselves under the 10-day dosing regimen. In contrast, using ELISA, high levels of serum autoantibodies to α-syn monomeric, oligomeric and fibrillar conformers as well as DA were observed in both treatment groups reflecting immune system activation. Thus, nasal administration of α-syn amyloidogenic species may be a useful experimental PD model which results not only in motor deficits but also incitement of humoral protection to mimic the disease. Such a paradigm may be exploitable in the quest for potential therapeutic strategies and further studies are warranted.

42

НОВЫЕ ПОДХОДЫ К ИММУНОДИАГНОСТИКЕ АДДИКТИВНОГО ПОВЕДЕНИЯ

Давыдова Т.В., Ветрилэ Л.А., Невидимова* Т.И., Ветлугина* Т.П., Фомина В.Г., Батухтина* Е.И., Захарова И.А

ФГБУ «НИИ общей патологии и патофизиологии» РАМН, Москва

ФГБУ «НИИ психического здоровья» Сибирского отделения РАМН, Томск, Россия

dav-ta@yandex.ru

Поиск новых подходов к диагностике наркомании, алкоголизма и

других форм аддиктивного поведения является одной из актуальнейших задач современной медицины. В настоящее время не вызывает сомнения, что ключевую роль в механизмах развития аддиктивного поведения играет существенная перестройка в нейромедиаторных системах, а именно в дофаминовой нейромедиации в мезолимбических структурах мозга. В регуляции дофаминовой нейромедиации участвуют нейропептиды, опиоидная система, другие нейромедиаторные системы. Наличие тесной взаимосвязи и взаимодействия между нервной и иммунной системами предполагает активное участие иммунной системы в механизмах развития аддиктивного поведения. В наших исследованиях и многочисленных исследованиях других авторов показано, что при наркомании и алкоголизме формируется вторичное иммунодефицитное состояние, характеризующееся подавлением клеточных иммунологических реакций, иммунного ответа на различные антигены, а также усилением продукции аутоантител к мозгоспецифическим антигенам, психоактивным веществам и нейромедиаторам. Наибольший интерес в связи с этим представляют аутоантитела к нейромедиаторам, являющиеся биорегуляторами функций ЦНС и иммунной системы.

В последние годы много внимания уделяется разработке новых молекулярных технологий иммунодиагностики аддиктивного поведения. Особый интерес представляют в качестве нейроиммунных маркеров аддиктивного поведения аутоантитела к нейромедиаторам. На основе иммуноферментного метода (ELISA) с использованием тест-антигенов дофамина, норадреналина и серотонина с бычьим сывороточным альбумином проведен иммунологический анализ изменений сывороточного содержания аутоантител к нейромедиаторам (дофамину, норадреналину, серотонину) в различные периоды развития аддиктивного поведения (наркомании, алкоголизма).

Обнаружены специфические сывороточные паттерны содержания аутоантител к катехоламинам и серотонину, различающиеся в зависимости от стадии и длительности ремиссии заболевания. У пациентов, страдающих наркоманией в стадии абстиненции и в стадии ремиссии уровень антител к дофамину, норадреналину и серотонину в сыворотке крови повышен по сравнению с контрольной группой того же возраста, не имеющей контакта с психоактивными веществами. При разделении пациентов, находящихся в состоянии абстиненции на группы с острой абстиненцией и подострой абстиненцией обнаружено, что уровень антител к нейромедиаторам дофамину, норадреналину и серотонину ниже в группе пациентов с острой абстиненцией. Получены также данные, свидетельствующие о том, что средние уровни антител к нейромедиаторам у лиц с эпизодическим употреблением психоактивных веществ ниже, чем в контрольной группе,

43

что имеет значение для ранней диагностики предрасположенности к психоактивным веществам, в частности к наркотикам у лиц молодого возраста. Аутоантитела к норадреналину, дофамину и серотонину могут служить нейроиммунными маркерами предрасположенности к развитию аддиктивного поведения.

Работа поддержана (проект 12-06-00673а)

NEW APPROACHES TO IMMUNODIAGNOSTIC OF ADDICTIVE BEHAVIOR

Davydova T.V., Vetrile L.A., Nevidimova T.I., Vetlugina T.P., Fomina V.G., Zakcharova I.A., Batukhtina E.I., Bokhan N.A.

FSBI “Institute of General Pathology and Pathophisiology” RAMS, Moscow, FSBI “, FSBI “Mental Health Research Institute” RAMS, Tomsk, Russia

dav-ta@yandex.ru

The search for new approaches to the diagnosis of drug addiction, alcoholism and other forms of addictive behavior is one of the most urgent problems of modern medicine. Currently, there is no doubt that the key role in the mechanisms of addictive behavior plays a significant restructurization in neurotransmitter systems, namely neuromediation dopamine in the mesolimbic brain structures. In the regulation of dopamine neuromediation involved neuropeptides, opioid system, other neurotransmitter systems. The close relationship and interaction between the nervous and immune systems requires the active participation of the immune system in the mechanisms of addictive behavior. In our studies, and numerous other studies, it is shown that in narcomania and alcoholism formed secondary immunodeficiency which characterized by the suppression of cellular immune responses, the immune response to various antigens, as well as increased production of autoantibodies to brain-specific antigens and neurotransmitters. The greatest interest in this connection are autoantibodies to neurotransmitters, which are bioregulators of the CNS and the immune system.

In recent years, much attention is paid to the development of new molecular techniques immunodiagnostic addictive behavior. Of particular interest are autoantibodies to neurotransmitters as neuroimmune markers of addictive behavior . Based on ELISA technique (ELISA) using test-antigens dopamine, norepinephrine, and serotonin with bovine serum albumin held immunoassay changes in serum autoantibodies to neurotransmitters (dopamine, norepinephrine, serotonin) at different periods of addictive behaviors (drug, alcohol).

Specific serum patterns of autoantibody detected to catecholamines and serotonin, which differ depending on the stage and duration of remission of the disease. Antibody level to dopamine, noradrenaline and serotonin in serum increased in patients suffering from drug addiction in stage withdrawal and in stage remission compared with the control group of the same age, having no contact with the substance. When the patients were in the state of withdrawal at an acute withdrawal symptoms and abstinence subacute it is found that the

44

level of antibodies to the neurotransmitters dopamine, noradrenaline and serotonin below in patients with acute abstinence. There is also evidence showing that the average levels of antibodies to neurotransmitters in patients with episodic substance use is lower than in the control group, which is important for the early diagnosis of predisposition to psychoactive substances, including narcotics in young adults. Autoantibodies to norepinephrine, dopamine and serotonin may serve as a neuroimmune markers of predisposition to the development of addictive behavior.

Support by the RNF (Project 12-06-00673а).

ПОИСК МАРКЕРНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ В ГЕНОМАХ БАКТЕРИЙ ДЛЯ

РАЗРАБОТКИ СИСТЕМ АНАЛИЗА МИКРОБИОТ ЧЕЛОВЕКА.

Демкин В.В.

ФГБУН Институт молекулярной генетики РАН, Москва, Россия vdemkin@img.ras.ru

Цель работы: поиск новых генетических мишеней и маркеров для

идентификации и дифференциации бактерий, являющихся компонентами вагинальной микрофлоры человека.

Методы. Использовали методы компьютерного анализа последовательностей ДНК, множественного выравнивания нуклеотидных последовательностей, компьютерного подбора праймеров и зондов, методы амплификации нуклеиновых кислот на различных платформах генерации флуоресцентного сигнала и его детекции в реальном времени.

Результаты. Провели сравнительный анализ геномов хламидий, лактобацилл, генитальных микоплазм и некоторых других бактерий, являющихся компонентами вагинальной микробиоты человека, с целью поиска консервативных областей, обладающих родо- и видоспецифическими признаками.

При анализе геномов 8 видов хламидий были выявлены консенсусные мотивы в 5 генах и 8 межгенных участках. Лактобациллы, в отличие от хламидий, отличаются большим разнообразием видов, большей широтой распространения в природе, и имеют геном, который у лактобацилл почти в 2 раза больше, чем у хламидий. Сравнение геномов 5 видов лактобацил (крупные фрагменты L.iners и L.jensenii и полногеномные сиквенсы L. crispatus, L. gasseri, L. johnsonii) выявило гомологичные мотивы для всех 5 исследованных видов в 139 генах. Как и в случае с хламидиями, наибольшая доля гомологичных областей приходилась на гены 16S и 23S рРНК и тРНК, но 124 генетические области, имеющие консенсусные мотивы у всех исследованных видов лактобацилл, не имели отношения к рРНК и тРНК.

Провели сравнительный анализ геномов двух генитальных микоплазм M.hominis и M.genitalium. Геномы микоплазм являются одними из самых малых среди клеточных организмов и составляют 665 тыс. пар оснований для M.hominis и 580 тыс. пар оснований для M.genitalium. Несмотря на то, что оба вида являются представителями одного рода, степень их

45

гомологии оказалась очень низкая. Всего было выявлено 16 гомологичных мотива, из которых только 3 кодировали белковые продукты.

При сравнительном анализе геномов Gardnerella vaginalis, Atopobium vaginae и A.parvulum в общей сложности было идентифицировано 244 мотива, из которых только 42 были общими для всех трех видов. Из них только 2 мотива приходились на гены не рибосомальных и транспортных РНК. Общими для G. vaginalis и A. vaginae, но отсутствующие у A.parvulum были 38 мотивов.

На основе технологии ПЦР в реальном времени с использованием Такман-зондов разработаны кандидатные системы для определения хламидий, лактобацилл, генитальных микоплазм, G. vaginalis. Указанные микроорганизмы являются наиболее распространенными видами, определяемыми при патологических или пограничных состояниях вагинальной микробиоты человека.

Выводы. Найдены новые генетические мишени, способные служить генетическими маркерами хламидий, лактобацилл, генитальных микоплазм, гарднерелл. Впервые на геномном уровне определены все консервативные консенсусные участки геномов бактерий из семейства Chlamydiaceae. Эти участки могут служить генетическими маркерами данной группы бактерий и быть использованы для разработки систем детекции и генотипирования. Разработаны кандидатные системы для мультиплексного определения различных видов бактерий, составляющих вагинальную микробиоту человека.

SEARCHING FOR MARKER SEQUENCES IN THE GENOMES OF BACTERIA FOR THE DEVELOPMENT OF SYSTEMS FOR ANALYSIS OF HUMAN MICROBIOTAS.

Demkin V.V.

Institute of Molecular Genetics of RAS, Moscow, Russia

vdemkin@img.ras.ru Objectives: searching for new genetic targets and markers for

identification and differentiation of bacteria composing human vaginal microflora.

Methods. Computer analysis of DNA sequences, multiple alignments of nucleotide sequences, computer design of primers and probes, nucleic acid amplification with different principles of fluorescent signal generation and detection in real time were used.

Results. A comparative analysis of genomes of chlamydia, lactobacilli, genital mycoplasmas and other bacteria, which are components of the human vaginal microbiota, to search for conserved regions that have generic-and species-specific traits has been conducted.

In the analysis of the genomes of eight species of Chlamydiaceae, consensus motifs in 5 genes and 8 intergenic regions were identified. Unlike chlamydiae, lactobacilli have more species, wider distributed in nature, and have a genome, which is almost two times higher in lactobacilli than in chlamydiae. Comparison of the genomes of five species of lactobacilli: large fragments of L.iners and L.jensenii and

46

full genomes L. crispatus, L. gasseri, L. Johnsonii, revealed homologous motives for all five species studied in 139 genes.

As in the case of chlamydiae, the largest proportion of homologous regions accounted for the genes 16S , 23S rRNA and tRNA, but the 124 genetic regions having consensus motives in all the tested Lactobacillus species were not related to the rRNA and tRNA genes.

A comparative genomic analysis of two genital mycoplasmas - M.hominis and M.genitalium has been conducted. Mycoplasma genomes are the smallest ones among of cellular organisms and it is 665 thousand base pairs for M.hominis and 580 million base pairs for M.genitalium. Despite the fact that both species are members of the same genera, they have very low degree of homology. There were found 16 homologous motives, of which only three encoded protein products.

By comparative analysis of the genomes of Gardnerella vaginalis, Atopobium vaginae and A.parvulum a total of 244 motives were identified, of which only 42 were common to all three species. Of these, only two were not related to the ribosomal or transport RNA genes. 38 motives were common to G. vaginalis and A. vaginae, but were absent in A.parvulum.

Based on real-time PCR technology with Taqman probes, candidate systems for determining chlamydiae, lactobacilli, genital mycoplasmas, G. vaginalis have been developed. These microorganisms are the most common species in human vaginal microbiota at defined pathological or borderline states.

Conclusions. New genetic targets that can serve as genetic markers of chlamydiae, lactobacilli, genital mycoplasmas, gardnerellas were identified. For the first at the genomic level, all the conserved consensus genomic sites of bacteria of the family Chlamydiaceae have been determined. These sites can serve as genetic markers and can be used to develop systems for detecting and genotyping for this group of bacteria. Candidate multiplex systems for determining the different bacterial species constituting the human vaginal microbiota have been developed.

47

РОЛЬ СПЕЛЕОКЛИМАТОТЕРАПИИ В РАЗВИТИИ АДАПТАЦИОННЫХ РЕАКЦИЙ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ У ЗДОРОВЫХ ЛИЦ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ

УРОВНЯ ЛИЧНОСТНОЙ ТРЕВОЖНОСТИ

Дорохов Е.В., Горбатенко Н.П., Карпова А.В., Семилетова В.А.

Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко, г. Воронеж, Россия dorofov@mail.ru

Целью настоящего исследования явилось изучение особенностей

корригирующего влияния спелеоклиматотерапии (СКТ) на показатели вегетативного гомеостаза у студентов в зависимости от уровня личностной тревожности.

В исследовании приняли участие 42 студента Воронежской государственной медицинской академии в возрасте 18 – 20 лет. В ходе исследования оценивали показатели вариабельности сердечного ритма и личностной тревожности по Спилбергеру - Ханину. Все исследуемые студенты прошли курс СКТ, который составлял десять двухчасовых сеансов во второй половине дня в одно и то же время. Все участники исследования дали письменное информированное согласие на участие в исследовании.

На основании исходных показателей личностной тревожности студенты были разделены на 3 группы: с высоким уровнем личностной тревожности – 21 студент из общего числа обследованных лиц; со средним уровнем личностной тревожности – 17 студентов; с низким уровнем личностной тревожности – 4 студента.

У студентов с высоким и средним уровнем личностной тревожности по показателям вариабельности сердечного ритма наблюдалась активация симпатического отдела ВНС, что выражалось в более высоких, относительно возрастной нормы, показателях АМо, VLF и LF/HF. В группе с низким уровнем личностной тревожности студенты по показателям вегетативного гомеостаза характеризовались нормотонией с высокими показателями ТР, отражающей адаптационные возможности сердечно-сосудистой системы.

При прохождении курса СКТ у студентов с высоким уровнем тревожности усиливалась активность симпатического отдела ВНС, а именно повышались показатели LF (р = 0,02) и LF/HF (р = 0,04). У студентов с нормальным уровнем тревожности после курса СКТ снижалась активность симпатического отдела ВНС: АМо (р = 0,01), ИН (р = 0,03), а также повышалась активность парасимпатического отдела ВНС: ВР (р = 0,02). В группе студентов с низким уровнем личностной тревожности при прохождении курса СКТ показатели вариабельности сердечного ритма существенно не изменялись.

Таким образом, механизм воздействия спелеоклиматотерапии способствует развитию феномена долговременной адаптации. Специфические микроклиматические факторы способствуют развитию общего адаптационного синдрома и влияют на организм здорового человека по механизму пессимума силы раздражителя. Положительное корригирующее влияние СКТ возможно только в том случае, если компенсаторно-приспособительные резервы организма не исчерпаны, что показано у нормо- и ваготоников. При исходно нормальном уровне личностной тревожности действие СКТ сопровождалось снижением избыточной активности стресс-реализующих

48

систем в процессе адаптации к микроклимату спелеокамеры и развивался феномен «перекрестной резистентности». У лиц с высоким уровнем личностной тревожности происходит повышение активности симпатического отдела ВНС и связано с недостаточностью функциональных возможностей организма для корригирующего воздействия СКТ. Следовательно, исходно высокий уровень личностной тревожности в сочетании с симпатотонией приводит к дезадаптивным нарушениям вследствие воздействия факторов СКТ.

ROLE OF SPELEOCLIMATOTHERAPY IN THE DEVELOPMENT OF THE AUTONOMIC NERVOUS SYSTEM ADAPTIVE REACTIONS IN

HEALTHY INDIVIDUALS, DEPENDING ON THE LEVEL OF TRAIT ANXIETY

Dorohov E.V., Gorbatenko N.P., Karpova A.V., Semiletova V.A.

Voronezh State Medical Academy named N.N. Burdenko. Voronezh, Russia

dorofov@mail.ru

The aim of this study was to investigate the effect of correcting features of speleoclimatotherapy (SCT) on the performance of vegetative homeostasis of students depending on the level of trait anxiety.

The study involved 42 students of the Voronezh State Medical Academy at the age of 18 - 20 years. The study evaluated the performance of heart rate variability and trait anxiety on the Spielberg-Khanin. All study students passed the course of SCT, which was ten two-hour sessions in the afternoon at one and the same time. All study participants gave written informed consent to participate in the study.

Students were divided into three groups on the basis of baseline trait anxiety: with high levels of trait anxiety - 21 students, with an average level of trait anxiety - 17 students, with a low level of trait anxiety - 4 students.

Students with high and medium level of trait anxiety in terms of heart rate variability observed activation of the sympathetic division of the ANS, which was reflected in the higher relative to age norms, indicators of AMo, VLF and LF/HF. In the group with low levels of trait anxiety students in terms of vegetative homeostasis are characterized by normotonia with high TP, reflecting the adaptability of the cardiovascular system.

The students with high levels of anxiety: activity of the sympathetic division of the ANS is intensified during the course of SCT (LF (p = 0.02) and LF / HF (p = 0.04)). Students with normal levels of anxiety after a course of SCT: activity of the sympathetic division of the ANS was decreased (AMo (p = 0.01), MI (p = 0.03)), as well as activity of parasympathetic ANS was increased (BP (p = 0.02)). In the group of students with low trait anxiety indicators of heart rate variability did not change significantly during the course of ACT.

Thus, the mechanism of speleoclimatotherapy action contributes to the development of the phenomenon of long-term adaptation. The specific

49

micro-climatic factors contribute to the development of the general adaptation syndrome and affect to the organism of healthy man on the mechanism of pessimum strength of the stimulus. Positive corrective effect of SCT is possible only if the compensatory-adaptive body reserves are exhausted, as shown in students with normal and vagotonia. With initially normal levels of trait anxiety action of ACT was associated with decreased activity of the excess stress implementing systems in the process of adaptation to microclimate speleological chamber; and the phenomenon of "cross-resistance" is developed. In individuals with high levels of trait anxiety activity of the sympathetic division of the ANS is increased and it is associated with impairment of functional capacity of the organism for correcting the impact of these structures. Consequently, the initial high level of trait anxiety in conjunction with sympathicotonia leads to disadaptive violations due to the impact of factors of SCT.

Механизмы контроля функций прогениторных клеток как потенциальные мишени для средств фармакотерапии

дегенеративных заболеваний

Дыгай А.М., Жданов В.В., Зюзьков Г.Н., Удут Е.В., Мирошниченко Л.А., Скурихин Е.Г., Першина О.В., Минакова М.Ю.

ФГБУ «НИИ фармакологии» СО РАМН, Томск, Российская Федерация,

zvv@pharm.tsu.ru Накопление сведений о функциональных свойствах стволовых клеток

привело к развитию нового направления в лечении многих заболеваний – клеточной терапии. На наш взгляд, наиболее физиологичным подходом к решению задач регенеративной медицины является фармакологическое управление функционированием эндогенных стволовых клеток, основанное на принципе подражания естественным регуляторным системам их функционирования в организме. Оптимальную мишень для этого представляют собой мезенхимальные стволовые клетки (МСК), которые благодаря высокой степени своей пластичности способны дифференцироваться в клетки самых различных тканей.

Цель работы: изучение роли мезенхимальных клеток-предшественников в развитии патологических процессов, механизмов их регуляции и разработка патогенетически обоснованных методов фармакологической стимуляции их мобилизации и дифференцировки в тканеспецифические предшественники на моделях некоторых распространенных заболеваний.

Методика: исследования выполнялись на экспериментальных моделях инфаркта миокарда (лигирование левой коронарной артерии); токсического гепатита, воспроизводимого введением СCl4; сахарного диабета, вызываемого аллоксаном; гипоксической энцефалопатии, блеомицинового пневмофиброза, а также на модели длительно заживающей кожной раны. Все эксперименты проводились в соответствии с правилами, принятыми Европейской конвенцией по защите позвоночных животных после одобрения

50

программы исследований IACUC. В работе применялись культуральные, биохимические, иммунологические, электрофизиологические, морфологические методы.

Результаты. Анализ данных, полученных на различных моделях патологических процессов, показал, что изменения со стороны резервных систем клеточного обновления являются, по-видимому, неспецифическими и однотипными, несмотря на некоторые характерные черты, определяющиеся природой действующего болезнетворного фактора. Однако наблюдавшаяся в большинстве случаев активация костномозговых стволовых клеток оказывалась при этом недостаточной для компенсации имеющихся повреждений. Курсовое введение препарата Г-КСФ, мобилизующего мезенхимальные стволовые клетки, способствовало более полной реализации их регенераторного потенциала. После стимулированного выхода из депо, миграции и хоминга мезенхимальные прогениторы дифференцировались в рабочую ткань соответствующего органа, либо элементы микроокружения, которые опосредованно ускоряют течение репаративных процессов поврежденных тканей. Применение иммобилизированной на различных полимерах гиалуронидазы (имГД) приводило к последовательной стимуляции процессов пролиферации и дифференцировки как регионарных стволовых клеток различных органов, так и прогениторных элементов тканей-депо. Причем в последнем случае их активация сопровождалась и максимально направленной их миграцией в пораженные органы. Механизмами действия имГД являются не только воздействие на межклеточный матрикс, но и влияние на секреторную и адгезивную функции клеточных элементов микроокружения.

Выводы: полученные результаты свидетельствуют о принципиальной возможности и перспективности фармакологической модификации функций различных эндогенных клеток-предшественников путем воздействия на естественные регуляторные системы их функционирования в организме.

Работа выполнена при поддержке грантов ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы» (госконтракт № 02.740.11.0781) и ФЦП «Развитие фармацевтической и медицинской промышленности Российской Федерации на период до 2020 года и дальнейшую перспективу» (госконтракт № 16.N08.12.1008).

MECHANISMS OF PROGENITOR CELLS CONTROL AS TARGETS FOR DRUGS OF PHARMACOTHERAPY OF DEGENERATIVE DISEASES

Dygay A.M., Zhdanov V.V., Zyuz’kov G.N., Udut E.V., Miroshnichenko

L.A., Skurihin E.G., Pershyna O.V., Minakova M.Yu. FSBI “Research Institute of Pharmacology” SB RAMS, Tomsk, Russia

zvv@pharm.tsu.ru Accumulation of data about functional properties of stem cells

resulted in the development of a new direction in the treatment of many diseases - cell therapy. In our opinion, the most physiological approach to solving problems of the regenerative medicine is the pharmacological management of the functions of endogenous stem cells, based on the principle of imitating the activity of the natural

51

regulatory systems in the organism. Mesenchymal stem cells (MSCs), which are able to differentiate in the cells of various tissues due to high degree of their plasticity, are the optimal target for this purpose.

Research objective: To study the role of mesenchymal progenitor cells in the development of pathological processes, mechanisms of their regulation and development of pathogenetically substantiated methods of pharmacological stimulation of their mobilization and differentiation in the tissue-specific progenitors on models of some common diseases.

Methods. Studies were carried out on experimental models of myocardial infarction (left coronary artery ligation); toxic hepatitis, induced by CCl4 administration; diabetes caused by alloxan; hypoxic encephalopathy; bleomycin-induced pulmonary fibrosis, as well as on a model of persistent cutaneous wound. All experiments were conducted in accordance with the rules adopted by the European Convention for the protection of vertebrate animals after the approval of the research program by IACUC. Cultural, biochemical, immunological, electrophysiological and morphological methods were used in the study.

Results. Analysis of the results, received on various models of pathological processes, showed that changes in the reserve systems of cellular renewal prove to be similar and nonspecific in spite of some characteristic features that are determined by the nature of acting pathogenic factor. However, in most cases, activation of bone marrow stem cells appeared to be insufficient to compensate existing damages. Course administration of G-CSF mobilizing mesenchymal stem cells contributed to more full realization of their regenerative potential. After stimulated release from the depot, migration and homing mesenchymal progenitors differentiated in the working tissue of corresponding organ or in the microenvironment elements, which indirectly accelerate the course of reparative processes of damaged tissues. The use of hyaluronidase (imHD) immobilized on different polymers led to sequential stimulation of proliferation and differentiation of both regional stem cells of different organs and progenitor elements of tissue-depot. In the last case, their activation was accompanied by their maximally directional migration in the affected organs. Mechanisms of imHD action are not only influence on the extracellular matrix, but also its effect on the secretory and adhesive functions of microenvironment cell elements.

Conclusions: The obtained results show the principal possibility and prospects of the pharmacological modification of various endogenous progenitor cells functions by impact on the activity of the natural regulatory systems in the organism

This work was supported by grants from the Federal Target Program “Research and scientific-pedagogical personnel of innovative Russia for 2009-2013” (State Contract № 02.740.11.0781) and the Federal Target Program “Development of the Pharmaceutical and Medical Industry of the Russian Federation for the period up to 2020 and further prospect”(State Contract № 16.N08.12.1008).

52

ORTHOSTATIC CARDIOVASCULAR RESPONSES, EMOTION REGULATION AND

STRESS-COPING MECHANISMS

Davydov Dmitry M. 1,2, Róża Czabak-Garbacz3, Magdalena Koscik3

1Institute of General Pathology and Pathophysiology, RAMS

2P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia d.m.davydov@gmail.com

3Department of Human Physiology, Medical University of Lublin, ul. Radziwiłłowska 11, 20-080, Lublin, Poland

czabak@am.lublin.pl

Previous studies have suggested that systolic blood pressure (SBP) responses to orthostatic challenge are able to indicate a resilience capacity against a mood disorder after adversity, but have not designated stress-coping and emotion regulation mechanisms mediating this relationship. The present study was conducted to investigate relationships between the orthostatic SBP responses and different styles of coping with external (adversity) and internal (illness) problems, which are able to be such mediators. Four readings of early, mid, and late SBP responses to lying down followed by similar 4 SBP readings after standing up were obtained from 47 healthy students (26 women) along with later estimations of their emotional control, life orientation, self-efficacy, emotion-, task-, and avoidance-coping strategies, health-related locus of control, and illness acceptance, as well as their negative and positive mood levels. Profile analyses (adjusted for sex, age, and BMI) showed that (i) SBP increase from mid- to late-period after lying down was significantly related to low satisfaction with life in contrast to SBP decrease associated with high life-satisfaction, (ii) SBP decrease during a posture change from lying to standing was significantly related to a lower self-belief (i.e., pessimistic view) in coping with adversity, and a higher control of negative mood in general and a depressed mood, in particular, whilst SBP increase was associated with the opposite coping styles, (iii) a lower SBP level in late phase of standing compared to late phase of lying was related to low scores of happy mood and avoidance coping strategy, whilst the opposite SBP profile was associated with high scores of the psychological measures. The findings suggest that lower SBP during lying and higher SBP during standing are related to several coping mechanisms which protect positive subject’s mood and optimistic view on life. Thus SBP response to orthostatic (posture) change (a gravity induced, biological challenge that triggers several successive evolutionary-developed physiological adaptive processes) can also indicate individual coping styles, which humans apply for to support individual resilience against psychosocial stressors.

53

НОВЫЙ СПОСОБ ОПТИЧЕСКОГО ПРОСВЕТЛЕНИЯ ОБРАЗЦОВ ДЛЯ ТРЕХМЕРНОЙ ФЛУОРЕСЦЕНТНОЙ МИКРОСКОПИИ

Ефимова О.И., Анохин К.В.

ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени

П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия Москва, Россия; Национальный Исследовательский Центр Курчатовский

институт Москва, Россия; Московский Физико-Технический Институт, Москва, Россия

o.efimova@nphys.ru

Разработка новых методов трехмерной микроскопии для анализа целых органов с клеточным разрешением будет иметь сильное влияние на нейробиологические исследования и биомедицинскую диагностику. Микроскопическая визуализация интактных нейрональных сетей в целиковых образцах мозга требует их оптической прозрачности и сохранности их трехмерной структуры, тонкой морфологии и флуоресцентных меток. В последнее время появился целый ряд способов получения оптически просветленных биологических образцов (напр., 3DISCO, Scale, CLARITY). Однако, у каждого из предлагаемых способов есть определенные ограничения. Для решения этих проблем мы разработали новый просветляющий состав LUMOS (LUminocity Maintaining Opticlearing Solution). LUMOS позволяет быстро проводить трехмерный микроскопический анализ генетически кодируемых флуоресцентных белков в целых структурах (гиппокамп, некортекс, обонятельные луковицы и др.) фиксированного мозга взрослых животных. В отличие от других способов оптического просветления, при которых наблюдается уменьшение или увеличение линейных размеров биологического образца, водный раствор LUMOS не вызывает деформации ткани, сохраняя нативную трехмерную информацию. LUMOS сохраняет флуоресцентный сигнал репортерных белков в интактных структурах не менее 1 года. Двухступенчатая процедура оптического просветления LUMOS, не требующая дорогих реактивов и оборудования, менее чем за 2 дня позволяет сделать образцы мозга равномерно прозрачными для последующей трехмерной микроскопии с клеточным разрешением и автоматического подсчета флуоресцентно меченых мишеней. Мы показали, что разработанный подход позволяет визуализировать флуоресцентные репортерные белки в целых препаратах неокортекса и гиппокампа взрослых мышей трансгенных линий Thy1-EGFP и Brainbow, картировать локализацию вирусного вектора, кодирующего GFP, трансдуцированного в мозг мыши, а также проводить количественный анализ индуцированной новым опытом экспрессии c-Fos-GFP и Zif/268-GFP в нейронах обонятельных луковиц, коры больших полушарий и гиппокампах взрослых мышей после обучения условно-рефлекторному замиранию. Таким образом, LUMOS позволяет проводить широкомасштабный трехмерный флуоресцентный анализ структур мозга с клеточным разрешением, который может пролить свет на структуру и функции распределенных нейрональных сетей.

Работа поддержана грантом Правительства РФ №11.G.34.34.31.0071.

54

A NEW OPTICAL CLEARING SOLUTION FOR 3D FLUORESCENT IMAGING

Efimova O. I., Anokhin K. V.

P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia Natl. Res. Ctr. Kurchatov Inst., Moscow, Russian Federation

Moscow Inst. of Physics and Technol., Moscow, Russian Federation o.efimova@nphys.ru

Development of new 3D imaging methods for visualization of whole

organs at cellular resolution should have a significant impact on neuroscience research and biomedical diagnostics. Microscopic visualization of entire neuronal networks in unsectioned brain specimens requires their optical transparency and preservation of their three-dimensional structure and fine morphology. A number of approaches have been recently developed to obtain optically transparent biological samples, including 3DISCO, Scale and CLARITY. However, each of these techniques has certain limitations. To address these problems, we developed a new clearing agent termed LUMOS (LUminocity Maintaining Opticlearing Solution). LUMOS enables fast three-dimensional optical imaging of genetically encoded fluorescent proteins in brain structures (e.g. hippocampus, neocortex, olfactory bulb) from the fixed adult brain. Unlike other clearing methods which may be compromised from shrinkage or expansion of the biological sample, the water-based LUMOS does not cause distortion of the tissue and retains its native three-dimensional information. LUMOS preserves fluorescent signals of reporter proteins in the intact structures for at least 1 year. Two-step low-cost LUMOS clearing procedure requires less than two days and renders brain structures uniformly transparent, allowing their subsequent 3D microscopy with cellular resolution and automatic counting of fluorescently labeled targets. We have shown that this approach enables imaging of the entire neocortex and hippocampus of adult Thy1-EGFP and Brainbow mice. It also allows three-dimensional localization of GFP-encoding viral vector transduced into the mouse brain as well as fast quantitation of experience-induced expression of c-Fos-GFP and Zif/268-GFP in neurons of entire olfactory bulbs, cerebral cortex and hippocampi after fear conditioning in mice. Thus LUMOS enables high-throughput 3D fluorescent analysis of brain structures at cellular resolution which may shed light on the structure and functions of large neuronal circuits.

Supported by Russian Government grant №11.G.34.34.31.0071.

55

АНАЛИЗ НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ У ИСПЫТУЕМЫХ В УСЛОВИЯХ НОВИЗНЫ ВЫПОЛНЕНИЙ СЕНСО-МОТОРНОГО ТЕСТА

Журавлев Б.В., Муртазина Е.П.

ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени

П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия b.zhuravlev@nphys.ru

Проведено исследование поведенческих и энцефалографических

показателей у человека (17 добровольцев, 18-22 лет) в процессе выполнения сложной сенсо-моторной деятельности в условиях привнесения новизны параметров обстановочных и пусковых стимулов на фоне выработанного навыка. В результате проведённых обследований обнаружено, что у большинства испытуемых происходило снижение % попаданий, результативности в баллах, устойчивости к процессам рассогласования после ошибок, возрастали уровни рискованности у 70% и стабильности деятельности у 35% испытуемых. Обнаружено, что новизна выполнения теста по сравнению с автоматизированной деятельностью вызывает снижение тета-ритма ЭЭГ во многих областях коры левого полушария головного мозга испытуемых. Спектральные мощности альфа-2 ритма симметрично снижались во всех областях, кроме фронтальной зоны правого полушария. Картина изменений спектральных мощностей ритма бета-1 диапазона ЭЭГ была не однозначна: его возрастание наблюдалось в правой теменной зоне, а снижение – в левой фронтальной и зрительных зонах. Бета-2 ритм ЭЭГ в большей степени возрастал симметрично в центральных и особенно теменных зонах коры, а также левой зрительной области. Показатели полной когерентности ритмической активности межполушарных отведений возрастали при выполнении серии теста в новых условиях: между фронтальными, теменными и зрительными областями коры головного мозга испытуемых. Анализ внутри-полушарной когерентности ритмов ЭЭГ позволил выявить большую степень возрастания взаимосвязей в правом полушарии головного мозга. Выявлены специфические картины увеличения когерентности активности зон коры головного мозга в различных частотных диапазонах ритмов ЭЭГ. Обнаружены достоверные взаимосвязи изменений показателей деятельности в условиях новизны выполнения теста с изменениями спектрально-когерентных характеристик ЭЭГ. Таким образом, результаты анализа энцефалографических показателей в процессе выполнения сенсо-моторной деятельности в новых условиях показали, что степень изменения спектрально-когерентных характеристик ЭЭГ, в частности, изменения межполушарных и внутриполушарных показателей синхронизации активности различных зон коры головного мозга, может определять скорость переобучения человека и характер его деятельности, т.е. адаптивность субъекта к изменениям условий достижения результатов.

56

THE NEUROPHYSIOLOGICAL ANALYSIS IN THE CONDITIONS OF NOVELTY DURING THE HUMAN SENSO-MOTOR TESTING

Zhuravlev B.V., Murtazina E.P.

P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia

b.zhuravlev@nphys.ru

The study of behavioral and electroencephalographic indices in humans (17 volunteers, 18-22 years of age) during the execution of a complex sensorimotor activities in terms of bringing novelty situational parameters and launch incentives to develop skills background. As a result of the survey revealed that the majority of subjects there was a decrease % hit, impact the score, the resistance to the processes of mismatching, but the increasing level of riskiness in 70% and the stability in 35% of subjects. It was found that the novelty of the test compared with the automated activity causes a decrease in the EEG theta rhythm in many areas of the cortex of the left hemisphere of the brain of the subjects. EEG alpha-1 range rate is not changed. The spectral power of the alpha-2 rhythm symmetrically decreased in all regions except the frontal zone of the right hemisphere. The picture changes in the spectral power of rhythm beta-1 band EEG was not clear: it increases observed in the right parietal area, and decrease - in the left frontal and visual areas. Beta-2 EEG rhythm largely symmetrically increased in the central areas, and particularly the parietal cortex, and the left visual field. Indicators of full coherence of the rhythmic activity of inter-hemispheric leads increased with the implementation of a series of tests in the new environment: between frontal, parietal and visual areas of the cerebral cortex of subjects. Analysis of intra-hemispheric coherence of the EEG rhythms revealed a greater degree of increase linkages in the right hemisphere of the brain. Identified specific patterns increase the coherence of the activity areas of the cerebral cortex in different frequency bands of EEG rhythms. A significant relationships between changes in performance, in terms of novelty of the test with changes in the spectral characteristics of coherent EEG persons surveyed on indicators by the previous test series. Thus, the results of the analysis of electroencephalographic parameters during the execution of sensorimotor activity in the new conditions showed that the degree of change in the spectral characteristics of EEG coherence, in particular, changes in hemispheric and intrahemispheric performance synchronization activity of different cortical areas of the brain can determine the rate of re-education and human the nature of its activities, ie adaptability to changes in the conditions of the subject results.

57

ЛЕЧЕБНЫЕ ЭНЕРГОИНФОРМАЦИОННЫЕ МЕХАНИЗМЫ НЕЛЕКАРСТВЕННЫХ МЕТОДОВ

Зилов В.Г.

Первый Московский государственный медицинский университет

им.И.М.Сеченова, Москва, Россия vzilov@yandex.ru

Все большее внимание в последние годы исследователи уделяют

электромагнитному излучению человека, получившего название тонкой (subtle) внутренней энергии. Анализ этого излучения способствовал формированию так называемой «вибрационной медицины», рассматривающей человека как «мультипространственный организм, составленный из физико-клеточных систем в динамическом взаимодействии с комплексом регуляторных энергетических полей»(Gerber R.,1988). С энергетическими проявлениями организма тесно связаны информационные процессы, обеспечивающие нормальную жизнедеятельность организма, его функциональных систем по принципу саморегуляции. Не отрицая, что болезнь по своей сути представляет нарушения в структурах и/или функций с характерными признаками патологии на клеточном или молекулярной уровне, ряд авторов рассматривают болезнь с позиции информационных представлений, Болезнь является «информационным беспорядком», «дезорганизацией» (Bellavite P.,Signorini A.,1984).

Поэтому наряду с развитием фармакотерапии становятся понятны подходы к лечению с использованием методов преимущественно энергоинформационного характера для более эффективной помощи нуждающимся. К числу этих методов относится рефлексотерапия, нормализующая нарушенный болезнью энергетический обмен и, тем самым, обеспечивающая выздоровление организма. Несмотря на многочисленные спорные представления как о природе энергии, путях и механизмах ее распространения при воздействии на биологически активные точки метод акупунктуры (рефлексотерапии) находит все большее число сторонников в практической медицине. Энергоинформационным лечебным воздействием на организм объясняют высокие потенции (разведения) гомеопатических препаратов. Все больше появляется результатов, что «активность гомеопатического препарата обусловлена возникающим в процессе потенцирования смещением фазы его электромагнитной волны относительно молекул ксенобиотика. Вольтаж электромагнитной волны гомеопатического препарата, смещенный на половину фазы волны ксенобиотика, становится противоположным вольтажу колебаний патогенных молекул, и они начинают погашать друг друга (Комиссаренко А., 2010). Энергоинформационная составляющая является основой метода биорезонансной терапии (БРТ). Обработка поступающих в аппарат БРТ из организма электрических колебаний осуществляется путем инвертирования (изменение фазы на 180 гр.) «патологических» составляющих и возвращение их пациенту. В результате этого происходит гашение «патологических» колебаний, тогда как «физиологические» усиливаются и также возвращаются в организм.(Готовский М.Ю., 2012).

Привлекая внимание к информационным методом лечения, мы придерживаемся представлений о существовании в организме «триединства»

58

гомеостазиса: «вещества», «энергии» и «информации». Это означает, что в конечном итоге лечебные механизмы акупунктуры, гомеопатии, БРТ, нормализующие нарушенный патологическим процессом внеклеточный матрикс, происходят с обязательным участием не только «энергии», «информации», но и «вещества».

ENERGY AND INFORMATION IN CURATIVE MECHANISMS OF SOME NONCONVENTIONAL THERAPIES.

Zilov V.G.

I.M.Sechenov First Moscow state medical university, Moscow, Russia

vzilov@yandex.ru Electromagnetic fields analysis of an organism which was named as

“subtle” energy is one of the interest of contemporary researchers. Due to those investigations the concept of so called “vibrational medicine” was postulated. According to that concept the human being is presented “as a multidimentional organism made up physical/cellular systems in dynamic interplay with complex regulatory energetic fields” (Gerber R.,1988). Vibrational medicine with its energy was proposed and was demonstrated to treat human beings instead of conventional drug and surgery technologies.At the same time energy manifestations were found to be in close relationships with informational processes to maintain homeostasis of an organism. Notion that disease is a result not only disturbances in structures and/or in functions with various pathological manifestations but also is considered now as an “informational disorder” or 'disorganization” (Bellavite P., Signorini A., 1984).

Thus the assumption that integration of variuos energy/information methods together with pharmacotherapy to enhance the treatment efficiency seems to be real.

The effectiveness of acupuncture to normalize energy exchange of an organism which was spoiled by pathology is proved in numerous investigations in spite of vagueness in concrete curative mechanisms. Positive role of energy and information in treatment when high dilutions are used in homeopathy is demonstrated. Curative activity of homeophatic remedies as a result of electromagnetic waves shift against the waves of xenobiotics is shown in contemporary observations (Komissarenko A., 2010). Energy and information are considered to be the basis for bioresonance therapy (BRT). An 180 degrees in phase inversion of electromagnetic waves coming to BRT apparatus from an organism with its following return to the patient is found to abolish the “pathological” oscilations and to intensify the proper “physiological” ones.(Gotovsky M, 2012).

The “homeostatic triangle”: 'substance”, “energy” and “information” has to be considered when final curative effect of acupuncture, homeopathy and BRT to normalize extracellular matrix touched by disease is analyzed.

59

ОСОБЕННОСТИ ПСИХО-ЭМОЦИОНАЛЬНОГО СТАТУСА СТУДЕНТОВ С УЧЕТОМ АКТИВНОСТИ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Зинченко Е.М., Лыкова Е.Ю.

Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского,

Саратов, Россия Odonata1108@yandex.ru

Вегетативная нервная система (ВНС) активно участвует в процессах

адаптации за счет влияния на сердечно-сосудистую систему (ССС), которая обладает тонким и чувствительным аппаратом саморегуляции. Также в более ранних работах была выявлена связь между психикой человека и его соматическими реакциями. Но, учитывая неоднозначность этой связи, целью исследования явилось изучение психоэмоционального состояния студентов с учетом вегетативного статуса.

Исследование проводилось в Саратовском государственном университете им. Н.Г. Чернышевского. Обследовалось 183 студента, обучающихся на биологическом, химическом, механико-математическом и историческом факультетах. Исследование проводилось в первой половине дня в середине недели. У всех испытуемых пальпаторно регистрировали частоту сердечных сокращений (ЧСС), систолическое и диастолическое давление (САД и ДАД) определяли по методу Короткова в положении сидя в состоянии покоя. Затем рассчитывали вегетативный индекс Кердо (ВИК), который отражает взаимоотношение между симпатическим и парасимпатическим отделом ВНС. Оценка психоэмоционального статуса студентов производилась с помощью тестовых опросников САН и Спилбергера-Ханина. Все полученные данные подвергались статистической обработке.

Проведенная оценка нейро-вегетативного статуса студентов по показателю ВИК выявила, что у 32,2 % обследуемых преобладают симпатические влияния на деятельность ССС, у 19,2 % – парасимпатические, у 48,6% – эйтония. Следовательно, у большинства лиц сбалансированные влияния ВНС на ССС.

Определение психофизиологических особенностей показало, что студенты с разным вегетативным статусом отличаются по уровню тревожности. Так, у 43% студентов с эйтонией умеренная личностная тревожность (ЛТ), у 49% – высокая, у 8% – низкая. 70,8% этих лиц спокойно реагируют на ситуацию, но встречаются студенты, у которых реактивная тревожность (РТ) высокая, их число составляет 4,5%. Умеренная ЛТ выявлена у 48%, высокая у 44%, низкая у 8% испытуемых с повышенной возбудимостью симпатических центров. 30,5% студентов характеризуются умеренным напряжением и беспокойством, у 56% РТ низкая, на 9% возросло количество лиц с высокой РТ. У 48,5% обследуемых с преобладанием парасимпатического отдела умеренная ЛТ, у остальных высокая. У 57% обследуемых РТ низкая, 43% обладают умеренной РТ. Следовательно, более уравновешенными являются студенты с эйтонией и симпатикотонией.

Результаты теста САН свидетельствуют о вариабельности самочувствия, активности и настроения у обследованных. Большинство студентов с разным вегетативным статусом оценивают свое самочувствие,

60

активность и настроение как среднее и выше среднего. Наиболее высокие оценки по показателям «самочувствие» и «настроение» дали студенты с симпатикотонией. Следовательно, психоэмоциональный статус большинства испытуемых соответствует нормальному и лучше у представителей с преобладанием симпатического отдела.

Таким образом, необходимо учитывать индивидуально-личностные особенности студентов и их вегетативный статус с целью повышения эффективности обучения.

FEATURES OF STUDENTS’ PSYCHO-EMOTIONAL STATUS CONSIDERING ACTIVITY OF AUTONOMIC NERVOUS SYSTEM

Zinchenko E.M., Lykova E.U.

Saratov State University of N.G.Chernyshevsky, Saratov, Russia

Odonata1108@yandex.ru The autonomic nervous system (ANS) actively participates in

processes of adaptation due to the influence on the cardiovascular system (CVS), which has a subtle and sensitive apparatus of self-regulation. Also, in the earlier studies, an association between the human psyche and physical reactions has been educed. But considering the ambiguity of this connection, the purpose of the study was to examine the emotional state of students taking into account vegetative state.

The study was conducted in Saratov State University named after N.G. Chernyshevsky. 183 students who study at the biological, chemical, mechanical, mathematical and historical faculties were examined. The study was conducted in the first half of the day in the middle of the week. All the testees’ heart rate (HR) was recorded by palpation, systolic and diastolic blood pressure (SBP and DBP) was determined by the method of Korotkov in the sitting position at rest. Then Kerdo vegetative index (VIK), which reflects the relationship between sympathetic and parasympathetic ANS was calculated. Evaluation of mental and emotional status of students was made with using the test questionnaires of SAN and Spielberger Hanin. All obtained data was subjected to statistical analysis.

The assessment of neuro-vegetative status of students in terms of PEC revealed that 32.2% of examinees have dominated sympathetic impact on the cardiovascular system, 19.2% - parasympathetic, while 48.6% - amphotonic. Consequently, most people have a balanced influence of ANS on CVS.

Determination of psycho-physiological characteristics showed that students with different vegetative status differ in their level of anxiety. Thus, 43% of students with Ayton have got moderate personal anxiety (PA), and 49% - high, 8% - low. 70.8% of these people calmly react to the situation, but there are students whose reactive anxiety (RA) is high, the figure is 4.5%. Moderate LT was detected in 48%, high in 44%, low in 8% of participants with increased excitability of the sympathetic centers. 30.5% of students are characterized by moderate

61

stress and anxiety, 56% have got low RA, the number of people with a high TA has increased by 9 %. 48.5% of examinees with a predominance of parasympathetic have moderate RA, other participants have high RA. 57% of examinees have low RT, 43% have moderate RA. Consequently, students with Ayton and sympathicotonia are more balanced.

SAN test results indicate the variability of health, activity and mood of the patients. The majority of students with different vegetative assess their health status, activity and mood as average or above average. The highest estimates in terms of "health" and "mood" were given to students with sympathicotonia. Consequently, the psycho-emotional status of the majority of the test matches to a normal and it is better in representatives with a predominance of sympathetic department.

Thus, it is necessary to take into account individual personality characteristics of students and their vegetative state in order to increase a learning efficiency.

РОЛЬ СЕРОТОНИНЕРГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ МОЗГА В МЕХАНИЗМАХ РЕАЛИЗАЦИИ АКЦЕПТОРА РЕЗУЛЬТАТОВ ДЕЙСТВИЯ У КРЫС В МОДЕЛИ

ПОВЕДЕНЧЕСКОГО КОНТРАСТА

Исмайлова Х.Ю.

Институт Физиологии им.А.И.Караева НАНА, г. Баку, Азербайджан hismаilova@azdata.net

Целью настоящего исследования явилось изучение особенностей

влияния селективного ингибитора обратного захвата серотонина - флуоксетина на реализацию условно-рефлекторной пищедобывательной реакции (УПР) на фоне эмоционально различных состояний у крыс линии Вистар.

У животных вырабатывали условно-рефлекторную реакцию побежки к платформе в целевом отсеке экспериментальной камеры, на которую помещали хлебный шарик в качестве подкрепления массой 50 мг. Условным сигналом служило открывание дверцы, разделяющей стартовый и целевой отсеки. Для оценки особенностей влияния эмоционального состояния на реализацию условного рефлекса использовали методику поведенческого контраста, позволяющую в рамках одной модальности подкрепления формировать эмоционально-положительное и эмоционально-отрицательное состояния, обусловленные, соответственно, 10-кратным увеличением или уменьшением исходной величины пищевого подкрепления, на основе которой вырабатывали УПР. Изменение величины подкрепления приводило к изменению времени выполнения целенаправленной реакции в сторону уменьшения или увеличения. Эксперименты проведены в соответствии с международными и отечественными правилами гуманного обращения с животными и утверждены соответствующим комитетом Института.

Результаты исследований показали, что животные, получавшие флуоксетин (в дозе 25 мг/кг веса животного в желудок через зонд за 1

62

час до опыта, контрольные крысы получали дистиллированную воду) характеризуются адекватным реагированием на резкое изменение величины пищевого подкрепления в виде соответствующего изменения скорости выполнении условного рефлекса на фоне эмоционально-положительного и эмоционально-отрицательного состояний. В частности, время выполнения УДПР при резком увеличении величины пищевого подкрепления (500 мг) у крыс, получавшие флуоксетин, не отличалось от такового у контрольных животных. С другой стороны, при резком понижении величины пищевого подкрепления (50 мкг) у крыс, получавших флуоксетин, отмечалось замедление выполнения УДПР по сравнению с контрольными животными, сопровождавшее увеличением числа груминга и числа вертикальных стоек и переходившее затем в развитие реакции фрустрации в виде отказа выполнять ранее сформированную пищедобывательную реакцию.

Согласно теории функциональных систем П.К.Анохина, обратная афферентация о параметрах совершившегося поведенческого акта и сопоставление ее с акцептором результатов действия определяет не только успешность приспособительной реакции, но и сопровождающее ее эмоционально-положительное или эмоционально-отрицательное состояния. Было показано, что на фоне флуоксетина подкрепление уменьшенным количеством пищи вызывает рассогласование в акцепторе результатов действия, сопровождающееся отрицательной физиологической реакцией (состояние тревожности) и полным отказом выполнения положительного условного рефлекса.

Из литературы известно, что в механизмах тревожности значительная роль принадлежит серотонинергической системе головного мозга. Флуоксетин, повышая уровень серотонина в терминалях нейронов, посредством изменения эмоционального состояния животного оказывает влияние на его поведение в рамках уже сфоромировавшегося акцептора результата действия.

ROLE OF BRAIN SEROTONERGIC SYSTEM IN THE MECHANISMS OF REALIZATION ACCEPTOR OF ACTION RESULT IN BEHAVIORAL CONTRAST

MODEL IN RATS

Ismailova Kh.Yu.

Institute of Physiology n.a. A.I.Karaev Azerbaijan National Academy of Sciences, Baku, Azerbaycan hismаilova@azdata.net

The goal of this work was study of the peculiarities of the effect

of serotonin selective reuptake inhibitor fluoxetin on the realization of conditioning food reactions (CFR) in male Wistar rats on emotionally different background.

The animals acquired the conditioned running reaction to the shelf placed in the special chamber of the experimental box where bread balls of 50 mg were used as a reinforcement. Opening the door which separated the start and goal chambers of the box served as a conditioned stimulus. For the purpose of evaluation of the effects of

63

emotional status on the conditioned reflex realization a behavioural contrast method was applied which allows emotional-positive and emotional-negative status within the same modality of food reinforcement to be formed which are due to tenfold increase or decrease of the original food reinforcement value used in CFR formation. Changes in the reinforcement in food value resulted in changing in the goal-directed reaction time toward decreasing or increasing. The experiments were conducted in conformity with the international and domestic rules of humanistic treatment with animals and were confirmed by proper committee of the Institute.

The data analysis indicate that the animals which were given fluoxetin (25 mg/kg of animals weight into the stomach by iron tubing 1 hour prior to experiment; the control animals were given distilled water) were characterized by adequate reaction to the sharp changes in food reinforcement amount as appropriate changes in the performance of conditioning reflex rate under emotionally-positive and emotionally-negative states. In particular, time of performance of CFR in rats received fluoxetin did not differ from that of control animals under sharp increase of food amount (500 mg). On the other hand, in the rats received fluoxetin sharp reduction of food value (50 mg) caused slowing of CFR performance as compared to the control animals accompanied by increasing of the numbers of groomings and rearings and transforming to development of frustration reaction as refusal of performance of formed food reaction.

According to P.K.Anokhin’s functional system theory reversal afferentation on completed behavioural act and comparison it to acceptor of action result determines not only successfulness of adaptive reaction, but as well manifestation of accompanying emotionally-positive and emotionally-negative states. It has been shown that reinforcement by decreased food amount on the fluoxetine background causes disconformity in the acceptor of action result and followed by negative physiological reactions in the animals (anxiety) and total refusal of positive conditioning reflex reflex performance.

The literature data has emphasized the role of brain serotoninergic system in the anxiety mechanism. Fluoxetin by increasing the serotonin level in the neuronal terminals and changing animals’ emotional state influences their behaviour within the frames of already formed acceptor of action result.

64

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ КООРДИНАЦИИ ДВИЖЕНИЙ У СПОРТСМЕНОВ В БЕЗОПОРНОМ ПОЛОЖЕНИИ

Капилевич Л.В., Кошельская Е.В.

Томский политехнический университет, Томский, государственный

университет, Томск, Россия kapil@yandex.ru

В работе на основе сопоставления литературных данных и результатов собственных исследований анализируются физиологические механизмы координации движений в безопорном положении у спортсменов. Были обследованы 60 волейболистов-мужчин в возрасте 18-22 года различной квалификации. Методы исследования: цифровая стереофотосъемка движений спортсмена и полета мяча с компьютерным анализом изображений, электромиография, компьютерная стабилография.

Методом компьютерной стабилографии было установлено, что формирование способности к поддержанию равновесия и координации движений у волейболистов проявляется в преобладании отклонений от вертикальной оси в сагиттальной плоскости, в снижении линейной скорости колебаний общего центра тяжести (ОЦТ) и коэффициента асимметрии. Квалифицированные спортсмены в подготовительной фазе удерживают ОЦТ в исходном положении, после чего ОЦТ перемещается вперед по траектории удара и возвращается назад. Отклонение в правую сторону отмечается только после контакта с мячом и является следствием инерционного движения правой руки. Начинающие волейболисты уже в подготовительной фазе совершают перемещения ОЦТ назад. В момент выполнения удара траектория движения ОЦТ изогнута, что существенно снижает эффективность выполнения движения. В завершающей фазе для удержания равновесия спортсмены выполняют колебательные движения в обе стороны.

Методом электромиографии было показано, что имеют место существенные различия в организации работы различных групп мышц. У спортсменов низкой квалификации все группы мышц вовлекаются в сокращение одновременно, и продолжительность активной фазы сгибателей и разгибателей различается незначительно. Вторая вспышка активности локтевого сгибателя запястья незначительна по амплитуде и длительности, что свидетельствует о слабом вовлечении кисти в завершающей фазе удара – основной вклад в его выполнение вносит разгибание в локтевом суставе. У высококвалифицированных волейболистов фаза активности трехглавой мышцы плеча намного длительнее, а на локтевом сгибателе запястья наблюдается два разряда, причем амплитуда второго гораздо выше, чем первого. Это отражает вовлечение кисти в завершающую фазу ударного движения.

Полученные результаты свидетельствуют о существовании принципиальных различий в технике выполнения прямого нападающего удара у начинающих и квалифицированных игроков волейбольных команд. Выявленные различия связаны во-первых с координацией движений туловища и руки в фазе полета, во-вторых, с организацией работы мышц бьющей руки и в-третьих, с характером перемещения ОЦТ спортсмена.

Для многих игровых видов спорта наиболее характерными являются точностно-целевые виды движений, выполняемые в безопорном положении. Показано, что от условий выполнения движения зависит характер

65

превалирующих механизмов, с участием которых осуществляется их регуляция. В условиях сохранения опоры основной механизм регуляции движения связан с оптимизацией структуры двигательного акта. Основные механизмы, формирующие координационные способности в данных условиях, связаны с вестибулярным анализатором. В безопорном положении (при выполнении бросков в прыжке) снижение импульсации от вестибулярного аппарата компенсируется усилением влияния второго типа позных рефлексов – тонических шейных рефлексов, которые активируются мышечными веретенами шейных мышц. Формирование координационных способностей в таких условиях происходит медленнее всего и требует специальных усилий.

PHYSIOLOGICAL MECHANISMS OF COORDINATION OF MOVEMENT OF

ATHLETES IN UNSUPPORTED POSITION

Kapilevich LV, Koshelskaya EV

Tomsk Polytechnic University, Tomsk State University, Tomsk, Russia, kapil@yandex.ru

In work on the basis of a comparison of published data and the results of their research analyzed the physiological mechanisms of coordination in the support-free status in athletes. Were examined 60 male volleyball players aged 18-22 years of different skills. Methods: Digital stereophotoregistration movements athlete and ball flight with a computer image analysis, electromyography, computer stabilography.

Computed stabilography method it was found that the formation ability to maintain balance and coordination shown in the predominance deviations from the vertical axis in the sagittal plane decrease in linear velocity oscillations common center of gravity (CCG) and coefficient of asymmetry. Qualified athletes in the preparatory phase of CCG held in the rest position, and then CCG moves forward on the path of impact and returns. Deviation to the right side is marked only after contact with the ball and is a consequence of the inertial movement of the right hand. Novice volleyball players already in the preparatory phase commit move CC ago. At the time of the kick curved trajectory of the CCG, which significantly reduces the efficiency of the movement. In the final phase for balance athletes perform oscillatory movements in both directions.

Electromyography method showed that there are significant differences in the organization of the different muscle groups. Athletes unskilled all the muscle groups involved in the reduction of time and the duration of the active phase of the flexor and extensor muscles differ slightly. The second phase elbow flexor carpi negligible in magnitude and duration, reflecting the weak involvement of the brush movement in the final phase - the main contribution to its implementation makes movement of the elbow. Phase activity triceps muscle is much longer in highly skilled volleyball, and elbow flexor

66

carpi observed two flash, and the amplitude of the second is much higher than the former. This reflects the involvement of the brush into the final phase of shock movement.

The results indicate the existence of fundamental differences in the technique of execution of direct attacking shot beginners and skilled players volleyball teams. The differences are related to the coordination of the first movement of the trunk and arms in the phase of flight, and secondly, to the organization of muscle beating hand and third, the nature of the movement of CCG of athlete.

For many team sports are the most typical precision-target species movements performed in the unsupported position. It is shown that the conditions of the movement depends on the nature of the prevailing mechanisms are implemented with the participation of their regulation. Mechanism for the regulation of movements a support was associated with the optimization of the structure of the motor act. Basic mechanisms of forming coordination abilities in these conditions are associated with the vestibular analyzer. In the unsupported position (when performing a jump shot) reduction of impulses from the vestibular apparatus is compensated by the increased influence of the second type of postural reflexes - tonic neck reflex, which are activated by muscle spindles of the neck muscles. Formation of coordination abilities in such circumstances is the slowest and requires special effort.

ПРИНЦИП ДВОЙСТВЕННОСТИ В РАБОТЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ

Келешева Л.Ф.

High Technical Institute of Kozani, Greece ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени

П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия lamarakel@gmail.com

Выдвинут и обоснован принцип двойственности и единства или

целостности в деятельности функциональных систем организма (ФУС). Принцип взаимодействия полярных начал как дуализм и противоречие,

несущее развитие и являющееся движущей силой саморегуляции и саморазвития имеет древние начала: Геб и Нут у египтян, Ки и Ан у шумеров, Пракрити и Пуруша у индийцев, Инь и Янь у китайцев. Идеи двойственности и единства живых систем прослеживаются в античной греческой философии Анаксимена, Гераклита и Платона, в учениях Декарта, Шеллинга, Канта, Гегеля, Луи де Бройля, Богданова и др. В философском аспекте это и есть борьба и единство противоположностей. Оппоненты теории ФУС П.К.Анохина, полагавщие, что работа ФУС запускается с отклонением результата от физиологического значения и завершается пассивно с его возвращением к норме, подвергали критике, и на наш взгляд беспочвенно, теорию ФУС за то, что в ней не отражается один из основополагающих философских законов – закон единства и борьбы противоположностей.

67

Известно, что системообразующим фактором ФУС любого порядка является отклонение каких-либо параметров деятельности организма от определенных комфортных или нормальных физиологических зон колебания, присущих для любых живых открытых неравновесных систем, характеризующихся поддержанием гомеостаза. Очевидно, что уже само отклонение от комфортных зон имеет двойственный характер, так как может быть как в сторону снижения, так и в сторону повышения параметров, т.е. результат сам по себе может иметь противоположные знаки. Возвращение отклонений к зоне комфортных колебаний осуществляется через механизмы отрицательной обратной связи путем запуска звеньев ФУС с разнонаправленным, зачастую прямо противоположным, влиянием на один и тот же параметр. То есть, уменьшение регулируемой величины, например, pH крови, температуры тела или уровня Са2+, сверх некоего предела провоцирует повышающее воздействие со стороны сопряжённой с нею подсистемы; резкое же ее увеличение обусловливает противоположное воздействие. Независимо от полярности отклонений физиологических параметров в результате взаимодействия и взаимосодействия различных и, часто, разнонаправленных звеньев ФУС достигается конечный полезный приспособительный результат – возвращение физиологических параметров к оптимальным конфортным для стабильности организма значениям.

Вместе тем, любые, даже самые жесткие параметры гомеостаза имеют определенный диапазон колебаний в пределах комфортных для нормального существования значениях. Полагаем, что колебания параметров в этих пределах, носящие также полярный характер, регулируются с использованием положительных обратных связей, обеспечивающих дальнейшее отклонение параметров от первоначального значения. Например, прием пищи и поступление ее в желудок усиливают отделение желудочного сока, необходимого для гидролиза веществ, а продукты гидролиза в свою очередь стимулируют сокоотделение, что ускоряет и усиливает дальнейшее переваривание пищи. Но с достижением определенного уровня питательных вещеcтв в организме активируются механизмы отрицательной обратной связи в данной ФУС, приводящие к ее стабилизации. Особую роль положительные обратные связи играют для роста и развития, для появления новых качеств, ведущих к повышению сложности и разнообразия организмов, т.е. к их самоорганизации и саморазвитию.

Таким образом, принцип двойственности и целостности в регуляция функций организма отражается в динамическом взаимодействии и взаимосодействии разнонаправленных элементов внутри единой ФУС на основе постоянного анализа отрицательной и положительной обратной афферентации, провоцируемой различными по знаку результатами действия.

68

THE PRINCIPLE OF DUALITY IN THE WORK OF THE FUNCTIONAL SYSTEMS

Kelesheva L.F..

High Technical Institute of Kozani, Greece

P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia lamarakel@gmail.com

It was suggested the principle of duality and unity in the

activity of the functional systems of organism (FUS). The interaction of polar things as a dualism and dichotomy

responsible for development and for a driving force of self-control and self development have ancient beginnings: Geb and Hut for Egyptians, Ki and An for Sumer, Prakriti and Purusha for Indians, In and Ian for Chinese. The ideas of duality and unity of the living systems are traced in ancient Greek philosophy of Anaximenes, Heraclitus and Plato, in the works of Descartes, Schelling, Kant, Hegel, Lewie de Broile, Bogdanov and others. Opponents of P.K. Anokhin’s theory of FUS, who suppose, that the activity of FUS is started with deviation of result from a physiological value and completed passively with his return in the norm, exposed, ungrounded in our opinion, to criticism the theory of FUS because, as they say, one of the fundamental philosophical laws - the law of unity and fight of oppositions is not reflected in this theory.

It is known that the systemogenetic factor of any order’s FUS is a deviation of some parameters of organism activity from the certain comfort physiological zones of oscillation, inherent for any living non-equilibrium open system, characterized by maintenance of homoeostasis. Obviously, that the deviation from comfort zones has ambivalent character, because can be both toward a decline and toward the increase of parameters, i.e. a result in it self can have opposite signs. The return of rejections to the zone of comfort deviations is realized through the mechanisms of negative feed back by the initiation of the activity of chains of FUS, that, depending on sign of deviations, may be differently directed and frequently have straight opposite action on the same parameter . Reduction of the managed parameter, for example, the decrease of blood pH, the temperature of body or level of Ca over some limit provokes step-up influence from the side of the subsystem attended with the parameter; its sharp increase stipulate opposite influence. Regardless of polarity of rejections of physiological parameters, as a result of cooperation and co-assistance of different and, often, differently directed chains of FUS the final useful adaptive result namely a return of physiological parameters to optimal comfort for stability of organism’s values, is arrived at.

At the same time, all, even the hardest, parameters of homoeostasis have a certain range of deviations within the limits of comfort for normal existence values. We suppose that deviations of parameters in these limits, carrying opposite character also, are regulated with the use of positive feed-backs providing further deviation of parameter from a primary value. For example, eating and

69

its receipt in a stomach strengthen the secretion of gastric juice necessary for the hydrolysis of food, and the products of hydrolysis stimulate in turn the intestinal secretion, that accelerates and strengthens the further overcooking of food. But with the attainment of a certain level of nutritives, the mechanism of negative feed-back of the nutrition FUS system is activated in the organism, resulting in its stabilization. Positive feed-backs play a special role for a height and development, for appearance of new internals leading to the increase of complexity and variety of organisms, i.e. to the self-organization and self-development.

Thus, the principle of duality and integrity in regulation of an organism’s functions is reflected in the dynamic cooperation and co-assistance of the differently directed elements into unique FUS on the basis of permanent analysis of negative and positive feed-backs, provoked by the different on a sign result of action.

ПАРАМЕТРЫ СИСТЕМОКВАНТА КАК ХАРАКТЕРИСТИКА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ МЕХАНИЗМОВ СПОРТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

Классина С.Я.

ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени

П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия klassina@mail.ru

Целью данного исследования являлось изучение системных

механизмов тренировочной деятельности спортсменов на беговой дорожке в процессе ступенчато возрастающих этапно-дозированных физических нагрузок.

В обследованиях приняли участие 14 спортсменов в возрасте 19-32 года. В качестве нагрузочного тестирования был использован протокол Р. Брюса, имеющий 9 ступеней нагрузки. В фоне и на каждой из 9 ступеней нагрузочного тестирования регистрировали ЭКГ и измеряли АД (мм рт.ст.). На их основе оценивали текущее значение ЧССi (уд/мин), ЧССmax=220-возраст (год), %ЧСС= 100%*ЧССi / ЧСС max, индекс Робинсона ДП= АДС (мм рт.ст.)*ЧСС (уд/мин) / 100 (у.е). Перед началом тестирования у спортсменов оценивали уровень мотивации. Методологической основой работы являлась концепция системного квантования поведения (К.В. Судаков), согласно которой достижение конечного результата системокванта (выполнение всех 9 ступеней нагрузки) происходило поэтапно – от ступени к ступени. Каждый этапный результат характеризовался своим параметром (нагрузочная мощность ступени, МЕТ) и имел свою «физиологическую цену» (%ЧСС). Работа выполнена с соблюдением биоэтических норм.

Результаты: Центральным вопросом такого рода системного исследования является выявление взаимосвязи между системными категориями: мотивация – параметр результата – «физиологическая цена»

70

результата. Системоквант также может быть описан этими категориями или параметрами.

Уровень мотивации спортсмена влияет на «физиологическую цену» достигнутого им спортивного результата. Выявлено, что максимальную «физиологическую цену» за конечный результат «заплатили» спортсмены со средним уровнем мотивации, в то время как «физиологическая цена» у спортсменов с более высоким уровнем мотивации оказалась ниже. Полагаем, этот факт как нельзя лучше укладывается системную трактовку механизмов спортивной деятельности. Мотивационное возбуждение, возникающее на основе потребности и представляющее собой важнейший компонент афферентного синтеза, является своеобразным фильтром внешней информации, поступающей в ЦНС спортсмена. Чем выше уровень мотивации, тем эффективнее процесс афферентного синтеза. Последний способствует оптимизации формирования АРД и исполнительной программы, что, в конечном итоге, обуславливает снижение «физиологической цены».

Показано, что каждый этапный результат имел свою «физиологическую цену». По мере ступенчатого повышения мощности физической нагрузки «физиологическая цена» этапного результата (%ЧСС) достоверно повышалась (p<0,05). Установлена положительная корреляционная связь между параметром этапного результата и его «физиологической ценой» (%ЧСС) (r=0,987, p<005).

Индекс Робинсона (ДП) положительно коррелирует с величиной максимального потребления кислорода, что позволяет рассматривать его как показатель уровня физической работоспособности спортсмена. Выявлено, что «физиологическая цена» этапных результатов и показатель ДП растут по мере увеличения мощности нагрузки, однако степень вовлечения в работу сердечного и сосудистого компонентов на различных этапах системокванта различна. Последнее свидетельствует в пользу различной системной организации функций на отдельных этапах системокванта.

Таким образом, при ступенчато-возрастающей по интенсивности физической нагрузке "физиологическая цена" этапных результатов системокванта растет, меняется системная организация функций, однако все эти параметры находятся под модулирующим влиянием мотивации спортсмена.

SYSTEMOQUANT'S PARAMETERS AS A CHARACTERISTIC OF THE MAN SPORT ACTIVITY MECHANISM FUNCTIONING

Klassina S.Ya.

P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia

klassina@mail.ru The aim of this study was to investigate systemic mechanisms for

the sportsmen training activity on the treadmill in the phasing-increasing dose process of physical activity.

14 sportsmen aged from 19 to 32 years were involved in the experiment. R. Bruce load testing protocol has 9 stages load, and it was used. In a background and on each of 9 stages load testing

71

registered an electrocardiogram and measured the blood pressure (mm Hg). On their basis estimated the current value HRi (beats/min), HRmax=220-age (year), %HR = 100%*HRi / HRmax, Robinson's index DP = ADS (mm hg) *HR (beats/min) / 100 (у.е). Before testing all sportsmen were estimated for motivation level. Methodological base of this study was the concept of system quantization of behavior (K.V.Sudakov), according to which achievement of the final result of a systemoquant (performance of all 9 stages of loading) has happened step by step – from a stage to a stage. Each stage result was characterized by the parameter (load capacity of a stage, MET) and had the "the physiological price" (%HR). This study is performed with observance of bioethical standards.

Results: The central question of such system research is to identify the relationship between systemic categories: motivation – parameter of result – "the physiological price" of result. The systemoquant of sport activity could be described in these terms (or parameters) also.

The motivation level influences on "the physiological price" of result reached by it. It is revealed, that the maximum "the physiological price" for the final result was "paid" by sportsmen, who had the average level of motivation, while "the physiological price" was lower for sportsman, which had the level of motivation higher. We believe this fact is the best fit for systemic interpretation of the sport activity mechanisms. Motivational arousal, produced by needs, represents an essential component of afferent synthesis, and it is a kind of filter external information coming into the CNS. If a level of motivation is high, that a process of afferent synthesis is more effective. A process of afferent synthesis promotes to optimization of acceptor result of action and to formation to executive program, that finally, causes decrease the "the physiological price".

It's shown, that each stage result had «physiological price». If a power of physical activity stepwise was increased, "the physiological price" stage result (%HR) significantly increased (p<0.05). There is a positive correlation between the values of stage result and it's «physiological price (%HR) (r=0,987, p<005).

Index Robinson (DP) is positively correlated with the value of the maximal oxygen consumption, which allows us to considering it as an indicator of the level of sportsman physical efficiency. It is revealed, that the « physiological price» of stage results and indicator DP grow with increasing of load capacity of a stage; however, the degree of the involvement of cardiac and vascular components to different systemoquant's stages is various. It's shown, that a separate systemoquant's stages has the various system organization of functions.

Thus, when the intensity of physical activity is increasing, then the system organization of functions is changing and the " physiological price" of stage results grows, however it processes are modulating by sportman's motivation.

72

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПЕРИФЕРИЧЕСКОГО И ЦЕНТРАЛЬНОГО ОТДЕЛОВ ЭНДОГЕННОЙ ОПИОИДНОЙ СИСТЕМЫ В УСЛОВИЯХ

ЭМОЦИОНАЛЬНОГО СТРЕССА

Колпаков А.А.

ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени

П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия a.kolpakov@nphys.ru

Целью данной работы явилось изучение взаимодействия

периферического и центрального отделов эндогенной опиоидной системы при воздействии стрессогенных факторов. Для этого исследовали влияние периферического введения лигандов мю-опиоидных рецепторов, не проникающих через ГЭБ на показатели эмоциональности крыс, а также на активность центрального отдела эндогенной опиоидной системы. Уровень тревожности тестировался крестообразном приподнятом лабиринте. Выделение бета-эндорфина регистрировалось методом прижизненного микродиализа с последующим иммуноферментным анализом. Плотность и аффинность опиоидных рецепторов в различных отделах мозга определяли радиолигандным методом. Установлено, что периферическое введение агониста мю-опиоидных рецепторов лоперамида оказывает анксиолитическое действие. Так же обнаружено, что лоперамид уменьшает, а метилналоксон – достоверно увеличивает выброс бета-эндорфина в межклеточное пространство поясной коры мозга крыс, а также плотность и аффинность опиоидных рецепторов в коре и среднем мозге. Эмоциональный стресс, приводит к незначительному увеличению уровня бета-эндорфина в поясной коре. Периферическое введение лоперамида, существенно усиливает выброс нейропептида при стрессе. Показано, что у ваготомированных крыс лоперамид, введенный внутрижелудочно, не оказывает противотревожного действия. Полученные данные показывают, что воздействие на периферические опиоидные рецепторы может приводить к противоположному эффекту в центральной нервной системе, изменяя активность эндогенной опиоидной системы и приводя к изменению чувствительности животных к стрессу. По-видимому эти эффекты посредуются через вагусную афферентацию.

INTERACTION BETWEEN PERIPHERAL AND CENTRAL PARTS OF THE ENDOGENOUS OPIOID SYSTEM UNDER EMOTIONAL STRESS

Kolpakov A.A.

P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia

a.kolpakov@nphys.ru

The aim of this work was to study the interaction between

peripheral and central divisions of the endogenous opioid system when exposed to stressors. The influence of peripheral ligands of mu-opioid receptors, not entering BBB, on emotionality, as well as on the

73

activity of the central endogenous opioid system were studied. Level of anxiety was tested over elevated plus maze. Beta-endorphin secretion were present by in vivo microdialysis followed by the immunoenzyme analysis. Density and affinity for opioid receptors in different parts of the brain have defined by radioligand method. It was found that peripheral mu-opioid receptor agonist loperamide has anxiolytic effects. Loperamide reduces, and metilnaloxone – reliably increases the emission of beta-endorphin in intercellular space rat cingulate cortex, as well as the density and affinity for opioid receptors in the brain cortex and midbrain. Emotional stress leads to a small increase in the level of beta-endorphin in the cingulate cortex. Peripheral introduction of loperamide significantly enhances release of neuropeptide under stress. It is shown that in the vagotomized rats loperamide, entered intragastricaly has no effect on rats anxiety. The obtained data indicate that effects on peripheral opioid receptors can lead to an opposite effect in the central nervous system by altering the activity of the endogenous opioid system and the resulting change in sensitivity to stress. These effects appear to be tranfered ti CNS through the vagal afferentation.

ЦИРКУЛИРУЮЩАЯ ВНЕКЛЕТОЧНАЯ ДНК В МЕХАНИЗМАХ РЕГУЛЯЦИИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ В НОРМЕ И ЕЁ ДИЗРЕГУЛЯЦИИ ПРИ

АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТОНИИ

Конорова И.Л.1, Костюк С.В. 2, Аминтаева А.Г. 1, Алексеева А.Ю. 2, Горностаева Г.В. 1, Ершова Е.С. 2, Конькова М.С. 2,

Вейко Н.Н. 2, Варакин Ю.Я. 1

1 ФГБУ «Научный центр неврологии» РАМН, Москва, Россия 2 ФГБУ «Медико-генетический научный центр» РАМН, Москва, Россия

konorova.irina@yandex.ru

Интенсивность кровоснабжения органов обратно зависит от гидродинамического сопротивления кровотоку (ГСК). Циркулирующая в плазме крови ДНК (пДНК), в норме в виде преимущественно высокомолекулярных фрагментов, снижает ГСК путем улучшения текучести крови [Ганнушкина И.В. и др., 1998; Конорова И.Л. и др., 2009]. Фрагменты пДНК содержат лиганды “toll-like” рецепторов TLR9, которые экспрессируются на эндотелиоцитах. Один из таких фрагментов – высокомолекулярная транскрибируемая область рибосомного повтора (рДНК) [Вейко и др., 2000]. Ранее мы показали, что у больных артериальной гипертонией (АГ) в составе пДНКнакапливается рДНК [Конорова И.Л. и др., 2009].

Цель работы. Оценить вклад фрагментов пДНК в регуляцию деятельности сердечно-сосудистой системы в норме и её дизрегуляцию при артериальной гипертонии.

Методика. В образцах крови здоровых доноров (n=25) и больных эссенциальной АГ I-й (n=12) и II-й (n=7) степени (классификация

74

экспертов ВОЗ-МОАГ, 1999), неотягощенной атеросклерозом, исследовали концентрацию пДНК методом флуориметрии; концентрацию рДНК в плазме и содержание рДНК в 1 нг пДНК – количественной нерадиоактивной дот-гибридизацией; ГСК образцов крови по времени их протекания через стеклянный капилляр в стандартных условиях турбулентного потока (Re=8000). В культуре эндотелиоцитов вены пуповины человека (HUVEC) оценивали количество NO• после добавления в среду культивирования образцов пДНК доноров и больных методами флуоресцентной микроскопии и спектрофлуориметрии с использованием флуоресцентного красителя CuFL.

Результаты. У здоровых доноров концентрация пДНК составила 196[117;240], а рДНК 0,42[0,32;0,56] нг/мл плазмы. Выявлена обратная зависимость ГСК от концентрации пДНК (r= –0,54, p<0,024). Снижение ГСК отмечено как при уменьшении, так и при увеличении концентрации пДНК относительно медианы, что сочеталось, соответственно, с увеличением (r= –0,96, p<0,001) или уменьшением (r= –0,64, p<0,001) содержания рДНК в пуле пДНК без изменения концентрации рДНК в плазме. У больных АГ I-й степени концентрация пДНК и ГСК были снижены, но не отличались от нормы, однако уровень рДНК и в плазме, и в 1 нг пДНК был повышен (p<0,01 для обоих случаев). У больных АГ II-й степени концентрация пДНК и ГСК были повышены (p<0,05 и p<0,01 соответственно). При этом уровень рДНК и в плазме, и в 1 нг пДНК не отличался от нормы. Выявлена обратная зависимость ГСК и среднего АД больных от концентрации рДНК (r= –0,92, p=0,027 и r= –0,88, p=0,048 соответственно) и её содержания в 1 нг пДНК (r= –0,90, p=0,037).

Добавление в культуру клеток эндотелия 1-5 нг/мл пДНК контрольных доноров стимулировало увеличение в 4 раза концентрации NO• как в клетках, так и во внеклеточной среде, а пДНК больных, наоборот, снижало её в 1,3 – 28 раз. Выявлена обратная экспоненциальная зависимость между содержанием рДНК в составе пДНК и концентрацией NO• в культуре клеток эндотелия (коэффициент линейной регрессии k= – 0,98, p<0,0001).

Выводы. В норме, появление в системе циркуляции внеклеточной ДНК в виде высокомолекулярных фрагментов, способствует улучшению кровоснабжения органов, с одной стороны, за счет улучшения текучести крови, с другой, посредством стимуляции эндотелиальных рецепторов и NO-опосредованной вазодилатации. Дисбаланс нуклеотидных последовательностей в составе циркулирующей пДНК, в частности в виде увеличения содержания CpG-богатых повторов генома, приводит к подавлению NO-синтезирующей функции эндотелия на ранней стадии развития АГ, что способствует дефициту NO• и может служить причиной развития эндотелиальной дисфункции.

75

CIRCULATING CELL-FREE DNA IN MECHANISMS OF REGULATION OF CARDIOVASCULAR SYSTEM IN NORM AND ITS DISREGULATION IN

ARTERIAL HYPERTENSION

Konorova I.L. 1, Kostuk S.V. 2, Amintaeva A.G. 1, Alekseeva A.U. 2, G.V. 1, Ershova E.S. 2, Kon’kova M.S. 2, Veiko N.N. 2, Varakin Iu.Ia. 1

1Research Center of Neurology, Russian Academy of Medical Sciences,

Moscow, Russia 2Research Centre for Medical Genetics, Russian Acad. of Medical

Sciences,Moscow, Russia konorova.irina@yandex.ru

Intensity of the organs blood supply is in inverse relationship

from the hydrodynamic blood flow resistance (HBFR). Cell-free DNA circulating in blood plasma (pDNA), in norm mainly in the form of high-molecular fragments, reduces HBFR via improving blood fluidity [Gannushkina I.V. et al., 1998; Konorova I.L. et al., 2009]. Fragments of pDNA contain ligands for "toll-like" receptor TLR9 which expresses on endothelial cells. High-molecular transcribed region of ribosomal repeat (rDNA) is one of such fragments [Veyko N.N. et al., 2000]. We have shown that rDNA collects in pull of pDNA in patients with arterial hypertension (AH) [Konorova I.L. et al., 2009].

The aim of this study was to estimate a contribution of pDNA fragments to regulation of cardiovascular system activity in norm and its disregulation in arterial hypertension.

Technique. Blood samples from healthy donors (n=25) and patients with essential AH of the 1st (n=12) and the 2nd (n=7) degree (1999 WHO-ISH guidelines for the management of hypertension) not complicated by atherosclerosis were used in the study. We evaluated: concentration of pDNA by a fluorimetry method, concentration of rDNA in plasma and its maintenance in 1 ng of pDNA by a quantitative non-radioactive hybridization, HBFR of the blood samples by the time of their course through a glass capillary in standard turbulent flow conditions (Re=8000). NO• quantity in a culture of human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) was estimated after adding pDNA of the donors or the patients into a medium of cultivation by means of fluorescent microscopy and spektrofluorimetry using fluorescent CuFL dye.

Results. Concentration of pDNA of healthy donors was 196[117; 240], and of rDNA was 0,42[0,32; 0,56] ng/ml of plasmas. The inverse relationship of HBFR from concentration of pDNA (r = –0,54, p=0,024) is revealed. Decrease in HBFR is noted both at reduction and at increase in pDNA concentration concerning a median that was combined, respectively, with increase (r = –0,96, p<0,001) or reduction (r = –0,64, p<0,001) the maintenance of rDNA in pull of pDNA without change of rDNA concentration in plasma. In patients with AH of the 1st degree pDNA concentration and HBFR were lowered but didn't differ from norm, however the rDNA level both in plasma and in 1 ng of pDNA was elevated (p<0,01 for both cases). In patients with AH of the 2nd degree concentration of pDNA and HBFR were raised (p<0,05 and p<0,01 respectively). Thus the rDNA level both in plasma and in 1 ng of pDNA

76

didn't differ from norm. Inverse relationship of HBFR and average arterial blood pressure of patients from concentration of rDNA (r = –0,92, p=0,027 and r = –0,88, p=0,048 respectively) and its contents in 1 ng of pDNA (r = –0,90, p=0,037) is revealed.Addition of the control donors pDNA (1-5 ng/ml) into the HUVEC culture stimulated an increase by 4 times of NO• concentration both in cells and in the extracellular environment, but of the patients pDNA, on the contrary, reduced it by 1,3 – 28 times. The inverse exponential relationship between the maintenance of rDNA as a part of pDNA and concentration of NO• in the HUVEC culture (coefficient of linear regression k = – 0,98, p<0,0001) is revealed.

Conclusion. In norm, an emergence of DNA in a form of high-molecular fragments in blood circulation promotes improvement of organ blood supply, on the one hand, through improvement of blood fluidity, on another one, through activation of endothelial receptors and blood vessel dilation via production of NO•. Disturbance of base sequence balance in a pull of circulating pDNA specifically in the form of increase in the content of genome CpG-rich repeats leads to suppression of NO• synthesizing function of endothelium at an early stage of AH that promotes deficiency of NO• and can serve as a reason of endothelial dysfunction development.

СИНТЕЗ ДНК В МОТОРНОЙ КОРЕ МЫШЕЙ ПРИ ОБУЧЕНИИ УСЛОВНО-РЕФЛЕКТОРНОМУ ЗАМИРАНИЮ

М.Ю. Копаева1, Ефимова О.И. 1,2,3, Анохин К.В. 1,2,3

1 НИЦ Курчатовский институт, Москва, Россия 2Московский физико-технический институт, Москва, Россия

3ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия

kopaeva_my@nrcki.ru

В современной нейробиологии основным клеточным механизмом формирования долговременной памяти считается структурная модификация синапсов и повышение эффективности синаптической передачи, требующие усиления синтеза белка и РНК. Однако, есть данные, указывающие на то, что синтез ДНК также необходим для долговременной памяти. Введение ингибиторов синтеза ДНК животным в период около обучения приводит к амнестическому эффекту. Блокада нейрогенеза в зубчатой фасции гиппокампа во взрослом мозге нарушает формирование памяти. Показано усиление синтеза ДНК после обучения в гиппокампе и коре больших полушарий мозга взрослых мышей и крыс по сравнению с контрольными животными. Включение нуклеозидного аналога 5-бром-2’-дезоксиуридина (БрдУ) в мозге взрослых животных выявлено как в классической пролиферативной зоне – зубчатой фасции гиппокампа, так и в неокортексе крыс, кроликов, обезьян. Целью работы было исследовать возможное влияние обучения на количество клеток с детектируемым уровнем вновь

77

синтезированной ДНК в зубчатой фасции гиппокампа и моторной области неокортекса взрослых мышей и возможное участие механизма обратной транскрипции в этом процессе, используя метод введения нуклеозидных аналогов в организм животного с последующим выявлением локализации их включения с помощью иммуногистохимической реакции. В работе использовали мышей-самцов линии C57Вl/6, в возрасте 2-3 месяцев, массой 20-30 г. Всем животным делали инъекцию БрдУ в дозе 100 мг/кг в объеме 0,1 мл физиологического раствора на 10 г веса внутрибрюшинно за 1 ч до эксперимента. Мышей группы «Активный контроль» помещали на 6 мин в экспериментальную камеру для исследования обстановки, без электрокожного раздражения. Мышей группы «Обучение» помещали на 6 мин в экспериментальную камеру: 3 мин на исследование обстановки, 3 электрокожных раздражения с интервалом 1 мин силой 1 мА, длительностью 2 сек, 1 мин на запоминание обстановки. Мышам группы «Обучение+АЗТ» вводили ингибитор обратной транскрипции, 3’-азидо-3’-деокситимидин (АЗТ) в дозе 20 мг/кг внутрибрюшинно за 1 ч до эксперимента, сразу после инъекции БрдУ, и обучали по протоколу, идентичному группе «Обучение». Через 2 или 72 ч после обучения часть животных тестировали на сохранность памяти, а часть анестезировали и после транскардиальной перфузии извлекали мозг. На вибратоме Leica VT1200S готовили парасагиттальные срезы толщиной 50 мкм и проводили иммуногистохимическую реакцию на плавающих срезах по стандартной методике. Окрашенные срезы оцифровывали с помощью конфокального микроскопа Olympus FV10i и анализировали в программе Bitplane Imaris 7.4.2. Подсчет проводили с каждого шестого среза в зубчатой фасции гиппокампа, первичной и вторичной моторной коре в диапазоне координат Lateral 0.48-3.00 мм и затем рассчитывали общее количество БрдУ+ клеток на структуру мозга. Обучение в модели условнорефлекторного страха стимулировало синтез ДНК в клетках мозга взрослых мышей, детектируемый уже через 2 часа после обучения. Усиление синтеза ДНК наблюдалось как в классической зоне пролиферации (зубчатой фасции гиппокампа), так и в моторной области неокортекса взрослых мышей. Количество клеток, включивших БрдУ, не снижалось к 72 ч после обучения. Тестирование на обстановку через 2 и 72 ч после обучения показало, что введение азидотимидина перед обучением вызывало нарушение долговременной памяти, но не кратковременной. Введение азидотимидина перед обучением вызывало достоверное снижение включения БрдУ в моторной области неокортекса. Таким образом, полученные результаты указывают на активацию синтеза ДНК в мозге взрослых мышей при обучении.

Работа выполнена при поддержке гранта Правительства РФ №11.G34.31.007.

78

DNA SYNTHESIS IN MOUSE MOTOR CORTEX AFTER CONTEXTUAL FEAR CONDITIONING

M.Y. Kopaeva1, O.I. Efimova1,2,3, K.V. Anokhin1,2,3

1NRC Kurchatov Institute, Moscow, Russia 2Moscow Institute of Physics and Technology, Moscow, Russia

3P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia kopaeva_my@nrcki.ru

Molecular mechanisms of long-term memory formation require

synthesis of proteins and RNAs. It was shown, that DNA synthesis is also involved in memory mechanisms. Injection of DNA synthesis inhibitors in time intervals around training evoked amnesia. Inhibition of neurogenesis in adult hippocampal dentate gyrus impairs long-term memory. Incorporation of nucleoside analogs during learning have been demonstrated not only in classical neurogenic zones, but also in neocortex of rats, rabbits and monkeys. We aimed to investigate learning-induced nucleoside analog 5-bromo-2'-deoxyuridine (BrdU) incorporation in adult mouse brain: to calculate number of BrdU-positive cells in hippocampal dentate gyrus and motor neocortex in control and fear conditioned mice 2 h and 3 days after training and possible involvement of reverse transcription mechanisms in this process.

We used C57Вl/6 male 2-3 month old mice weighting 20-30 g. Animals were divided on 3 experimental groups. Mice were intraperitoneally injected with BrdU (100 mg/kg in 0,1 ml/10 g of body weight) 1 h before training. “Active control” group was placed for 6 min into experimental camera where they freely explored a new environment, without foot shock delivering. “Fear conditioning” group was placed for 6 min into experimental camera where 3 min they freely explored a new environment, then 3 foot shocks (1 mA, 2 s) were delivered with 1 min interval followed by 1 min again for exploration. Mice from “Fear conditioning + AZT” group received injection of reversed transcriptase inhibitor, 3’-azido-3’-deoxytymidin (AZT) (20 mg/kg in 0,1 ml/10 g of body weight) 1 h before training, right after BrdU injection. 2 or 72 h after training one part of animals was tested for long-term memory and other was anesthetized and after transcardial perfusion brains were removed for further analysis. Parasagittal sections 50 mkm were cut on Leica VT1200S vibratome and fluorescent immunohistochemical reaction on floating sections was performed. Stained sections were imaged on confocal microscope system Olympus FV10i and analyzed with Bitplane Imaris 7.4.2 software. BrdU+ cells were counted on every sixth section in hippocampal dentate gyrus, primary and secondary motor cortex (Lateral 0.48-3.00 mm), then general quantity of BrdU+ cells per brain structure was calculated.

Fear conditioning stimulated DNA synthesis in adult mouse brain detected already 2 h after training. DNA synthesis increase was prominent both in classical neurogenic zone (hippocampal dentate gyrus) and in motor neocortex. Number of BrdU-positive cells did not decrease 72 h after training. Contextual test 2 and 72 h after training revealed

79

long-term, but not short-term memory impairment in AZT injected group. AZT injection before training produced significant decrease of BrdU incorporation in motor neocortex detected 72 h after fear condition. Thus, our results demonstrated learning-induced DNA synthesis in adult mouse brain.

Supported by Russian Government grant # 11.G34.31.0071.

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ТИМУСА ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ГЕМОРРАГИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ У КРЫС С РАЗЛИЧНЫМ ТИПОМ ПОВЕДЕНИЯ

Коплик.Е.В, Иванникова Н.О.

ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия

e.koplik@mail.ru

Известно, что в патогенезе внутримозгового кровоизлияния (ВМК) определенная роль отводится стресс-реализующей системе организма, значимое место занимают иммунные механизмы. Доказано, что в условиях острого нарушения мозгового кровообращения происходит повреждение гемато-энцефалического барьера (ГЭБ), в результате чего в кровь попадают нейроспецифические белки. В иммунном ответе на повреждение нервной ткани активно задействовано Т-клеточное звено иммунитета [Chen G., Castro W. et al. 1997]. Животные с разной прогностической стресс-устойчивостью характеризуются различной степенью изменения органов стресс-маркеров, в том числе тимуса, в ответ на эмоциональное стрессорное воздействие (ЭС) [Судаков К.В. 1990].

Целью исследования было изучение структуры тимуса у 40 высоко- и 40 низко-активных (по поведенческим показателям в тесте открытого поля) крысах-самцах Вистар в условиях экспериментально моделируемого внутримозгового кровоизлияния. Ранее было показано, что поведенчески активные крысы являются более устойчивы к стрессорным воздействиям по сравнению с пассивными крысами (Коплик Е.В. 2002) В качестве стресса использовали модель агрессивно-конфликтного поведения при 24 часовой мягкой фиксации крыс за хвосты со свободным доступом к воде и пище (Юматов Е.А. 1986)..

Исследование весовых коэффициентов органов стресс-маркеров показало, что внутримозговое кровоизлияние является стрессорным воздействием, причем прогностически устойчивые к ЭС (активные) животные реагируют с меньшим изменением весовых показателей тимуса, по сравнению с прогностически предрасположенными к ЭС (пассивными) крысами. Анализ весовых коэффициентов тимуса у крыс, перенесших стрессорное воздействие перед внутримозговым кровоизлиянием, показал, что у прогностически устойчивых к ЭС животных достоверно снижался вес тимуса. У предрасположенных к ЭС крыс наблюдалось достоверное изменение тимуса на протяжении 7 суток эксперимента.

80

Изучение микроархитектоники тимуса показало, что на 1, 3 и 7 сутки после операции по моделированию внутримозгового кровоизлияния, предрасположенные к ЭС крысы реагируют более выраженными изменениями, по сравнению с устойчивыми к стрессу животными. Установлено, что на величину изменений площади как коркового, так и мозгового вещества тимуса достоверно влияет устойчивость к ЭС и время выхода из внутримозгового кровоизлияния (р<0.05).. Плотность расположения клеточных элементов на единице площади мозгового вещества гистологического среза достоверно уменьшается в динамике по сравнению с контрольными группами животных, тогда как коркового – увеличивается, причем не отмечено достоверных изменений в содержании соединительной ткани и тимических телец. При изучении динамики изменений содержания клеточных элементов в мозговом, корковом веществе и подкапсулярной зоне выявлено достоверное снижение числа малых лимфоцитов, наиболее выраженное в подкапсулярной зоне и корковом веществе через 72 часа после ВМК у предрасположенных к ЭС животных. При изучении цитоконструкции установлено, что после экспериментального ВМК происходит подавление лимфоцитопоэза, усиление процессов распада клеток и макрофагальной реакции, нарастает число плазматических и тучных клеток. Ярко выражена сосудистая реакция в виде периваскулярного отека, набухания эндотелия стенок сосудов.

Таким образом, показано, что при внутримозговом кровоизлиянии в тимусе происходят изменения, связанные как со стереотипным ответом на стресс, так и с развитием иммунного ответа на повреждение ткани мозга: отмечалось уменьшение относительной массы тимуса, корково-мозгового индекса, увеличение объемных долей капсулы и соединительнотканных перегородок, Отмечена реакция сосудистого русла: стаз, диапедез, периваскулярные отеки. Данные изменения наиболее выражены у предрасположенных к эмоциональному стрессу крыс.

MORFOFUNKTIONAL CHANGES OF THYMUS IN RATS WITH DIFFERENT

TYPE OF BEHAVIOR DURING EXPERIMENTAL HEMORRHAGIC STROKE

Koplik E.V., Ivannikova N.O.

P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia e.koplik@mail.ru

It is known, that the stress - realizing system of organism

borrows a particular role in development of hemorrhagic stroke. It was proved, that the hemato-encephalic barrier damages in condition of hemorrhagic stroke, therefore proteins of brain come into blood vessels. The Т-cell link of immunity was involved in the immune answer when nervous tissue was damaged [Chen G., Castro W. et al. 1997]. Animals with different prognostic stress - resistance were characterized by different degree of thymus in condition of emotional stress [K.V. Sudakov 1990].

The work was designed to compare the changes in thymus structure in 40 high-active and 40 low-active (in behaviour in the open field test) Wistar rats under control condition and during intracerebral hemorrhage period. Recently, it has been shown that

81

individuals in a rat population differ in their sensitivity to loading with a similar type of stress. Rats that show greater locomotor's activity and agility in the open field test are more resistant to acute stress exposure in comparison with less active rats (Koplik E.V. 2002). Stressed rats (active and passive specimens) were exposed to emotional stress. We used the model of aggressive-and-conflict behavior, which was induced by tail fixation for 24 h (Yumatov Е.А., 1986).

The research of the thymus weighting coefficients had shown, that the hemorrhagic stroke was a stress effect, and stress-resistant animals had a small change of weight coefficients of a thymus, in contrast of the stress predisposed rats. The analysis of the thymus weighting coefficients in rats, who had stressed before experimental hemorrhagic stroke, had shown that the weight of thymus of the stress-resistant animals was reduced. It was watched, that in stress predisposed to emotional stress rats had significantly changes of weighting coefficients and thymus during 7 day of experiment.

On the 1, 3 and 7 day after the operation had shown, that the thymus micro architectonics of the stress predisposed rats reacted by more expressed changes, than the stress-resistant animals. It was shown, that stress - resistant and time of hemorrhage (р < 0.05) affected on changes of square both cortex, and cerebral substance of the thymus. The density of cell elements on a unit area of thymus, cerebral from microscopic section was significant decreased in comparing with control groups animal, whereas cortex substance was increased. The study of dynamic changes of the contents of cell elements in cerebral, cortex substance and sub capsular zone had shown the significant decreased of small lymphocytes number( it was significant decreased in a sub capsular zone and cortex substance in stress predisposed animals in 72 hours).

The results of this study allowed us to formulate an idea, both stereotypic and autoimmune mechanisms are involved into intracerebral hemorrhage progress.

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЛИМФОЭПИТЕЛИАЛЬНЫХ СТРУКТУР ТОНКОЙ КИШКИ У КРЫС С РАЗЛИЧНОЙ СТРЕСС-РЕЗИСТЕНТНОСТЬЮ ПОСЛЕ

СТРЕССОРНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Коплик Е.В1, Иванова Е.А. 2

1 ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени

П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия 2Первый МГМУ им. И.М. Сеченова, Москва, Россия.

e.koplik@mail.ru Jolli J. (1953) расценивал присутствие лимфоцитов среди клеток

эпителия как лимфо - эпителиальный симбиоз и указал на наличие положительного тропизма лимфоцитов к эпителиальному покрову. В

82

настоящее время эпителий рассматривается как элемент микроокружения, интегрированного в лимфоидную ткань, которая погружена непосредственно в слизистую оболочку кишки (Сапин М.Р., Этинген Л.Е., 1996).

Целью настоящего исследования явилось определение особенности реакции лимфо-эпителиальных структур тонкой кишки у крыс с разной стрессоустойчивостью при остром стрессорном воздействии.

Эксперименты проведены на 108 крысах - самцах Вистар. Индивидуально-типологические характеристики крыс определяли при их тестировании в «Открытом поле» (Коплик Е.В., 2002). В качестве модели стрессового воздействия применяли иммобилизацию животных в плексигласовых боксах со стохастическим электрокожным раздражением в течение одного часа. В постановке эксперимента руководствовались требованиями Всемирного общества защиты животных (WSPA) и Европейской конвенции по защите экспериментальных животных. После декапитации у животного забирали тощую и подвздошную кишку. Изготовление гистологических препаратов было проведено по общеизвестной методике с окраской гематоксилином и эозином.

После часового стрессового воздействия, а также на 1-е, 3-и и 7-е сутки в слизистой оболочке у тонкой кишки выявлены расширенные и опустошенные кровеносные сосуды (сосудистый стаз), плазма крови и единичные эритроциты в межклеточном пространстве (плазморрагия). На фоне сосудистой реакции на 3-и сутки после часового острого эмоционального стресса у стресс-устойчивых и стресс-предрасположенных животных в апикальной части ворсинок у тощей и подвздошной кишок наблюдали деструкцию эпителия и опустошении стромы ворсинок. Часто у стресс-предрасположенных особей к данным изменениям «присоединялась» массовая деструкция клеток лимфоидного ряда в апикальной части ворсинок.

Морфометрические исследования показали, что на 3-и сутки после стрессового воздействия у стресс-устойчивых крыс, по сравнению с контрольными особями своей группы, выявлено снижение высоты ворсинок у тощей и подвздошной кишок – на 21% и 19% (соответственно), и площади эпителия у тощей кишки – на 22%. В аналогичные сроки эксперимента у стресс-предрасположенных крыс, по сравнению с контрольными особями своей группы, выявлено снижение площади лимфоидной ткани у тощей и подвздошной кишок – на 31% и 30% (соответственно), высоты ворсинок у тощей кишки и подвздошной кишок – на 32% и 26%, (соответственно), и площади эпителия у тощей и подвздошной кишок – на 30% и 21% (соответственно).

Аналогичные изменения у стрессированных крыс наблюдались до 7-х суток после стрессового воздействия. К 14-м суткам после стрессового воздействия у животных полностью востанавливался клеточный состав лимфоидных образований в строме ворсинок брыжеечной части тонкой кишки и морфометрические характристики эпителиальной выстилки слизистой оболочки исследуемых органов.

83

THE STRESS EFFECTS ON LYMPH-EPITHELIAL STRUCTURE SMALL INTESTINE OF RATS WITH DIFFERENT STRESS-RESISTANT

Koplik Е.В1, Ivanova Е.А.2

1P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia

2I.M. Setchenov The first MSMU, Moscow, Russia e.koplik@mail.ru

In 1953 Jolli J. Regarded presence of lymphocytes among cages

epithelial as limfo-epitelial symbiosis and has specified in presence positive tropism lymphocytes to epithelial to a cover. Epithelial it is considered as an element of the microenvironment integrated in lymphoid a fabric which is shipped directly in a mucous membrane (Sapin M. R, Etingen L.E., 1996).

The aim of this study was to determine the characteristics of the reaction lympho-epithelial structures of the small intestine of rats with different stress tolerance when exposed to acute emotional stress. Experiments were performed on 108 high-active and low-active (in behavior in the open field test) Wistar rats. (Koplik E.V., 2002).

Acute stress was modelled by immobilizing the animals and applying electrocutaneous stimulation a 1-h stochastic regime. Directed by experiment were guided by requirements of the World society of protection of animals (WSPA) and the European convention on protection of experimental animals. After head removals from an animal took away lean and ileum a gut. Manufacturing of histologic preparations has been spent by a well-known technique with coloring hematoxilin and eosin.

After hour stressful influence, and also in 1, 3rd and 7 days in a mucous membrane at a small intestine are revealed the expanded and devastated blood vessels (vascular stasis), plasma of blood and individual erythrocyte in intercellular space. The Greatest quantity of destructively changed cages and macrophages at stress-steady and stress-predisposed of rats is revealed in 3rd days after unitary stressful loading. Against vascular reaction in 3rd days after the termination of sharp emotional stress at stress-steady and stress-predisposed of animals in apex parts of fibers at lean and ileum guts observed destruction epithelium and a devastation storms fibers. Often at stress-predisposed of individuals the given changes "joined" mass destruction cages lymphoid a number in apex parts of fibers.

Morphometric researches have shown that in 3rd days after stressful influence at stress-steady of rats, in comparison with control individuals of the group, decrease in height of fibers at a lean gut and ileum guts –on 21 % and 19 %, accordingly, the areas epithelium at a lean gut – in on 22 % is revealed. In similar terms of experiment at stress-predisposed of rats, in comparison with control individuals of the group, area decrease lymphoid fabrics at a lean gut and ileum guts – on 31 % and 30 %, accordingly, heights of fibers at a lean gut and ileum guts –on 32 % and 26 %, accordingly, the areas epithelium at a lean gut and ileum guts –on 30 % and 21, accordingly is revealed.

84

Similar changes at stress rats were observed till 7th days after stressful influence. Through 14 days after the termination of stressful influence the cellular structure lymphoid formations in fibers at mesenteric to a part of a small intestine and morphometric researches the areas epithelium a mucous membrane of the given bodies corresponded to control indicators.

УСПЕШНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТУДЕНТОВ С РАЗЛИЧНЫМИ СПЕКТРАЛЬНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ АЛЬФА РИТМА ФОНОВОЙ

ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММЫ

Коробейникова И.И.

ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия

i_korobeinikova@mail.ru

В последнее время большой интерес вызывают исследования параметров альфа диапазона ЭЭГ как индикаторов когнитивной и других видов деятельности человека. Получены убедительные доказательства, что изменения в различных частотных диапазонах альфа активности являются коррелятами разных когнитивных функций. Десинхронизация в нижнем и среднем альфа диапазонах ассоциируется с процессами внимания, такими как бдительность (“vigilance”) и ожидание («expectancy»), в то время как десинхронизация в верхнем альфа диапазоне отражает усиление мыслительной активности. Однако в большинстве работ не учитывались фоновые характеристики поддиапазонов альфа ритма, в то время как параметры альфа ритма ЭЭГ в состоянии относительного покоя характеризуется большой индивидуальной вариативностью.

Исходя из вышеизложенного, целью настоящего исследования явилось изучение связи индивидуальных особенностей альфа диапазона электроэнцефалограммы человека в состоянии относительного покоя с параметрами его результативной целенаправленной деятельности с элементами запоминания и предсказания.

По выраженности спектральной мощности альфа-1 и альфа-2 диапазонов в затылочных отведениях ЭЭГ, зарегистрированной в исходном состоянии при закрытых глазах, выделены две группы испытуемых. В 1 группу вошли лица, у которых спектральная мощность альфа-1 ритма (7-10 Гц) составляла больше 70 % от мощности общего диапазона альфа ритма. 2-ю группу (9 человек) составили испытуемые, у которых спектральная мощность альфа-2 ритма (10-13 Гц) составляла больше 70% от общей мощности диапазона альфа ритма.Установлено, что в заданиях, требующих предсказания последующего результата (запоминание определенной последовательности сигналов и последующего ее воспроизведения на экране монитора), испытуемые 1 группы по сравнению с испытуемыми 2-ой, отличались меньшим количеством ошибок последовательности и большим количеством точных попаданий. У испытуемых 2-ой группы на этапе запоминания последовательности предъявления сигналов имело место

85

снижение спектральной мощности тета ритма ЭЭГ центральных и фронтальных областей коры относительно исходного фона. Поэтому на этапе запоминания мощность тета ритма ЭЭГ у них была ниже, чем у испытуемых 1-ой группы.

Результаты позволяют предположить, что исходные фоновые характеристики альфа активности, а именно преобладание в фоновой ЭЭГ выраженности низкого или высокого диапазонов альфа ритма, могут рассматриваться в качестве прогностических критериев результативности подобных видов деятельности.

SUCCESS OF THE TEST TASK PERFORMANCE BY STUDENTS WITH DIFFERENT SPECTRAL Α -RHYTHM CHARACTERISTICS IN THE BASELINE

ELECTROENCEPHALOGRAM

Korobeinikova I.I.

P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia i_korobeinikova@mail.ru

Studies of the EEG a band parameters as indicators of cognitive

and other types of human activity have aroused great interest recently. Convincing evidence that changes in different α-activity frequency bands are correlates of different cognitive functions have been obtained. Desynchronization in the low and middle α bands is associated with the processes of attention, such as vigilance and expectancy, while desynchronization in upper α bands reflects an increase in mental activity. In the studies in which the analysis of changes in different α-activity frequency band was made in connection with the effectiveness of different types of purpose-oriented human activity, baselaine characteristics of the α-rhythm subbands were taken into account, while the EEG α-rhythm parameters in the state of relative rest are characterized by great individual variance. Therefore, the aim of this investigation was to study the relationship between the individual features of the human encephalogram α-rhythm in the state of relative rest and the parameters of successful purpose-oriented activity with the elements of memorizing and prediction.

The subjects were divided into two groups according to the α-1 and α-2 spectral powers in the occipital derivations of the EEG recorded in the initial state with their eyes closed. Group I included subjects whose α-1 rhythm spectral power (7-10 Hz) was more than 70% of the total α -rhythm band power. Group II included subjects whose α-2 rhythm spectral power (10-13 Hz) was more than 70% of the total α -rhythm band power. It was established that, in the tasks requiring prediction of the subsequent result (memorizing a certain sequence of signals and its subsequent reproduction on the monitor screen), group I subjects differed from group II subjects in fewer sequence errors and a greater number of accurate predictions. In group II subjects, a decrease in the 9-band spectral power in the EEG of the central and frontal cortical areas was observed compared to the baseline. Therefore, the EEG α -rhythm power at the memorizing stage was lower in them than in group II subjects. The results suggest that the baseline

86

characteristics of в-activity can be regarded as prognostic criteria of similar types of activity.

ДИНАМИКА НЕЙРОМЕДИАТОРНЫХ ПРОЦЕССОВ В ДОРСАЛЬНОМ ГИППОКАМПЕ КРЫС ПРИ ЭМОЦИОНАЛЬНОЙ СТРЕССОРНОЙ НАГРУЗКЕ

Кравцов А.Н.1, Умрюхин А.Е.1,2

1ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени

П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия 2Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М.

Сеченова, Москва, Россия a.kravtsov@mail.ru

Показано, что стрессогенное воздействие оказывает индивидуальное

влияние на молекулярные, нейромедиаторные, иммунные, гомеостический, и поведенческий компоненты различных функциональных систем организма. Однако многие механизмы формирования эмоционального стресса и устойчивости к нему остаются открытыми.

Целью данной работы являлось изучение с помощью метода микродиализа содержание ряда ключевых нейромедиаторов в дорсальном гиппокампе крыс линии Вистар крыс во время и в последействии иммобилизационной стрессорной нагрузки.

Результаты проведённых опытов показали, что у активных и пассивных в тесте «Открытое поле» (ОП) животных динамика содержания в дорзальном гиппокампе норадреналина (НА), дофамина (ДА), глутамата (ГЛ), гамма-аминомаслянной кислоты (ГАМК) имеет специфические качественные и количественные различия. Так во время стрессорной нагрузки и в последействии содержание ДА у активных в тесте ОП крыс повышается, а у пассивных – снижается, содержание НА у активных животных повышается, а у пассивных крыс достоверно не изменяется. Содержание ГЛ снижается в конце часового постстрессорного периода у активных крыс и возрастает в начальные 20 минут стрессорной нагрузки и постсрессорного периода у пассивных животных. Содержание ГАМК повышается у активных животных во время стрессорного воздействия и понижается у пассивных крыс. Содержание ГАМК повышается у активных животных во время стрессорного воздействия и понижается у пассивных крыс.

Полученные данные свидетельствуют о сложном характере влияния стрессорной нагрузки на центральные механизмы взаимосвязи нейромедиаторных процессов в дорсальном гиппокампе у крыс с различной поведенческой активностью.

87

DYNAMICS OF NEUROTRANSMITTER PROCESSES IN THE DORSAL

HIPPOCAMPUS OF RATS DURING EMOTIONAL STRESS

Kravtsov A.N.1, Umryukhin A.E.1,2

1P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia

2I.M. Sechenov First Moscow State Medical University, Moscow, Russia a.kravtsov@mail.ru

Stress exposure is known to produce an individual effect on the

molecular, neurotransmitter, immune, homeostatic, and behavioral components of various functional systems in the body. However, the mechanisms of emotional stress and resistance to stressogenic factors are poorly understood.

This work was designed to evaluate (by means of microdialysis) the content of key neurotransmitters in the dorsal hippocampus of Wistar rats during and after immobilization stress.

We revealed that the animals exhibiting an active and passive pattern of behavior in the open-field test are characterized by the specific qualitative and quantitative dynamics of norepinephrine (NE), dopamine (DA), glutamate (Glu), and γ-aminobutyric acid (GABA) in the dorsal hippocampus. During stress exposure and post-stress period the amount of DA increased in behaviorally active rats, but decreased in passive animals. NE content was shown to be elevated in active specimens, but remained unchanged in passive rats. The level of Glu in active rats decreased by the end of a 1-hour post-stress period. By contrast, Glu concentration in passive animals was elevated over the first 20 min of stress exposure and poststress period. The amount of GABA increased in active rats during stress exposure, but decreased in passive animals.

Our results indicate that stress has a complex effect on the central mechanisms, which underlie the relationship between neurotransmitter processes in the dorsal hippocampus of rats with various behavioral characteristics.

88

РАЗРАБОТКА НОВОГО ЛЕКАРСТВЕННОГО СРЕДСТВА НА ОСНОВЕ ПЕПТИДА HLDF-6 (TGENHR) ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫХ И ЦЕРЕБРОВАСКУЛЯРНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

Липкин В.М.1, Богачук А.П. 1, Мурашев А.Н.2, Ржевский Д.И. 2,

Азев В.И. 2, Сторожева З.И.3, Шерстнев В.В. 3, Золотарев Ю.А.4, Ковалев Г.И.5, Сурина Е.А. 1, Смирнова Е.В. 1

1ФГБУ науки Институт биоорганической химии им. академиков М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова Российской академии наук,

г. Москва, Россия 2Филиал ФГБУ науки Института биоорганической химии им. академиков М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова Российской академии наук, г. Пущино,

Московская обл., Россия 3ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени

П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия 4ФГБУ Институт молекулярной генетики Российской академии наук, г.

Москва, Россия 5ФГБУ «Научно-исследовательский институт фармакологии им. В.В. Закусова»

Российской академии медицинских наук, г. Москва, Россия vmlipkin@mx.ibch.ru

Ранее из клеток HL-60 промиелоцитарного лейкоза человека нами был

выделен новый фактор дифференцировки HLDF (Human Leukemia Differentiation Factor) – сравнительно небольшой белок (54 а.о.), в составе которого был идентифицирован шестичленный пептид HLDF-6 (TGENHR), полностью воспроизводящий дифференцирующую активность полноразмерного фактора. Пептид HLDF-6 обладает широким спектром ноотропной и нейропротективной активностей. Получены прямые свидетельства нейропротекторного эффекта HLDF-6 в экспериментах на первичной культуре нейрональных клеток гиппокампа, мозжечка, а также иммунокомпетентных клеток. HLDF-6 проявляет антиапоптотическую активность, защищая данные клетки от действия пептида бета-амилоида, азида натрия, этанола, а также при холодовом стрессе и гипоксии. Проведенные исследования на различных видах животных показали, что у интактных животных в условиях центрального и системного введения HLDF-6 в дозах 3-30 мкг/кг наблюдается улучшение формирования и сохранения долговременной памяти.

На экспериментальных моделях клинической патологии (болезнь Альцгеймера и ишемический инсульт) показано, что пептид в дозах 1-50 мкг/кг снимает выраженный когнитивный дефицит и способствует восстановлению нарушенной памяти.

Нами начаты доклинические испытания пептида HLDF-6. Исследования проводятся на лабораторных животных SPF-статуса в соответствии с Руководством по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ (М. Медицина, 2005). Согласно результатам, полученным при исследовании острой токсичности, пептид HLDF-6 при дозе 2000 мг/кг не оказывает токсических эффектов, что соответствует требованиям самого низкого 4 класса опасности «вещества малоопасные».

На пептид HLDF-6 имеется Российский патент № 2213747.

89

Таким образом, полученные результаты позволяют рассматривать пептид HLDF-6 в качестве перспективного соединения для создания нового лекарственного средства для профилактики и лечения нейродегенеративных и цереброваскулярных заболеваний (болезнь Альцгеймера, ишемический инсульт).

Работа выполнена при финансовой поддержке программы фундаментальных исследований Президиума РАН «Молекулярная и клеточная биология» и Государственного контракта № 14.N08.11.0002.

DEVELOPMENT OF A NOVEL PHARMACEUTICAL ON THE BASIS OF HLDF-6 (TGENHR) PEPTIDE FOR PROPHYLAXES AND TREATMENT OF NEURODEGENERATIVE AND CEREBROVASCULAR DISEASES

Lipkin V.M.1, Bogachuk A.P. 1, Murashev A.N.2, Rzhevsky D.I. 2, Azev V.I. 2, Storozheva Z.I.3, Sherstnev V.V. 3, Zolotarev Yu.A.4, Kovalev G.I.5,

Surina E.A.1, Smirnova E.V.1

1Shemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

2Branch of the Shemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences, Pushchino, Moscow region, Russia

3P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia 4Institute of Molecular Genetics of the Russian Academy of Sciences,

Moscow, Russia 5Zakusov Institute of Pharmacology of the Russian Academy of Medical

Sciences, Moscow, Russia vmlipkin@mx.ibch.ru

Earlier, a new differentiation factor HLDF (Human Leukemia

Differentiation Factor) was isolated from the HL-60 cells. HLDF is relatively small protein (54 a.r.), in the sequence of which a six-membered HLDF-6 (TGENHR) peptide was identified, completely reproducing differentiating activity of a full-sized factor. HLDF-6 peptide possesses nootropic and neuroprotective activities. The direct evidences have been obtained of neuroprotective effect of HLDF-6 on the primary culture of neuronal cells of hippocampus, cerebellum and immunocompetent cells. The HLDF-6 expresses anti apoptotic activity, defending the cells from the beta-amyloid, sodium azide, ethanol activity, and also from cold shock and hypoxia. The tests performed on various species of animals have showed that, in the intact animals, upon central and system administration of HLDF-6 in the doses 3-30 mcg/kg improvement was observed of forming and maintenance of long-term memory. The peptide is active not only on the models of associated learning, but also on the non-associated one.

On the experimental models of clinical pathology – Alzheimer’s disease and ischemic stroke – the peptide in the doses 1-50 mcg/kg was shown to withdraw the pronounced cognitive deficit and to promote the recovery of disturbed memory.

We have begun the pre-clinical trials of HLDF-6 peptide. The investigations are performed on laboratory SPF- animals in compliance

90

with the requirements of the Guide on experimental (pre-clinical) study of new pharmacological substances. (M., Medicine, 2005). According to the results obtained during acute toxicity study, the HLDF-6 peptide in the dose 2000 mg/kg does not display any toxic effects that satisfy the requirements of the lowest the 4-th hazard category “low-hazard substances”

We have Russian patent № 2213747 for the HLDF-6 peptide. Thus, the results obtained permit to consider the HLDF-6 peptide

as a perspective compound for creation a novel pharmaceutical for prophylaxes and treatment of neurodegenerative and cerebrovascular diseases (Alzheimer’s disease and ischemic stroke).

The work is supported by the “Molecular and cellular biology” RAS Presidium Program of basic research and State contract № 14.N08.11.0002.

ЦЕНТРЫ ПИЩЕВАРЕНИЯ И ОРГАЗМ

Литвиненко Л.М.

Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова, Москва, Россия

llm555@yandex.ru Известны признаки оргазма у человека в виде наслаждения,

сопровождающегося непроизвольными подергиваниями мимических мышц, искажающими лицо, жевательных мышц, сопровождающихся скрежетом зубов, изменениями дыхания, сердцебиения, появлением низких звуков, стонов, непроизвольными сокращениями мышц промежности и внутренних органов таза, а также мышц конечностей, особенно нижних и другие. Почему это происходит? В литературе нет ответа на этот вопрос. Однако все проще, чем кажется. Все вышеперечисленное четко укладывается в систему рабочих центров пищеварения (Литвиненко Л.М.,1997, 2003, 2011), к которым относятся ротовой центр пищеварения, включающий ядра лицевого нерва, глоточный – ядра языкоглоточного нерва, желудочно-кишечный – ядра блуждающего нерва, эвакуаторный – ядра тазовых внутренностных нервов и полового нерва. Ротовой центр пищеварения через лицевой нерв обеспечивает иннервацию мимических мышц, создает условия для работы обонятельного, зрительного, вкусового анализаторов, якобсонова органа. Языкоглоточный нерв способствует работе слухового анализатора, жевательного аппарата (жевательные мышцы, зубочелюстная система…), поддержанию определенного уровня кровяного давления в области головы, иннервирует шилоглоточную мышцу (механизм глотания), миндалины (иммунный контроль). Блуждающий нерв обеспечивает иннервацию мягкого неба (мышц), глотки, пищевода, гортани, сердца, легких, печени, поджелудочной железы, желудка, тонкой кишки, правой половины толстой кишки, яичек и яичников. Тазовые внутренностные нервы, иннервирующие левую половину толстой кишки, органы малого таза, включающие прямую кишку, мочевые и половые органы, работают в координации с крестцовым

91

сплетением, иннервирующим промежность, нижние конечности. Все эти центры имеют представителей в промежуточном мозге, базальных ядрах и коре головного мозга. В них вместе залегают центры пищеварения, дыхания, кровообращения, половые, центры удовольствия и агрессии, эмоциональные центры, памяти и мышления… Замечено, что от органов головы до промежности располагаются рядом органы, выполняющие пищеварительные, иммунные, определяющие гистосовместимость, половые функции. Связано это с тем, что пищеварительная и половая система это единая трофическая система, (Литвиненко Л.М., 2012), которая закладывается раньше всех органов и систем на стадии 2х зародышевых листков, на 12-е сутки внутриутробного развития человека. Пищеварительная система обеспечивает трофику ежесекундно, ежеминутно, постоянно, в течение дней и месяцев, лет с депонированием необходимых веществ, а половая система обеспечивает отсроченное питание для других особей (пищевая биологическая цепочка) и для самого организма при острой необходимости (каннибализм). У этих систем имеются различные поощрительные механизмы. Самым сильным является оргазм для создания пищевой цепочки. Все это закреплено генетически. При классическом оргазме мы наблюдаем последовательное сверху вниз раздражение центров пищеварения, сопровождающееся непроизвольными сокращениями мышц и прочие эффекты, связанные с анализаторами и органами, которые курируют центры пищеварения. Оргазм индивидуален, волна через центры может идти также снизу вверх со средины – вниз или вверх. Известно, что люди с удаленными половыми органами испытывают оргазм. Воспитательный момент имеет колоссальное значение, что отражается в красках оргазма. Могут закрепиться различные патологические варианты испытания оргазма. Их много, они описаны в научной и криминальной литературе. Некоторые из них можно лечить. Однако бесполезно лечить сексуального маньяка, педофила химической и физической кастрацией. Этого человека лечить необходимо на генетическом уровне (подавлять гены). Важнейшим моментом является правильное воспитание детей человека с учетом генетической нормы и аномалий.

THE CENTRES OF DIGESTION AND ORGASM

Litvinenko L.M.

I.M.Setchenov First Moscow State Medical University, Moscow, Russia llm555@yandex.ru

Attributes of orgasm at the person as the pleasure accompanying by the involuntary contraction of mimic muscles, deforming the face, involuntary contraction of the chewing muscles accompanying the gnashing of teeth, changes of the breath, pulse, occurrence of low sounds, groans, involuntary contractions of perineal muscles and internal organs of the pelvis, and also muscles of the extremities, especially lower extremities and others are known. Why it occurs? In the literature there is no answer to this question. However all is easier, than seems. All set forth above is precisely are stacked in system of the work of the digestion centers (Litvinenko L.M., 1997,

92

2003, 2011) which are: the oral center of digestion consists of nuclei of the facial nerve, pharyngeal center consists of nuclei of the glossopharyngeal nerve, the gastroenteric center consists of nuclei of the vagal nerve, evacuation center of digestion – nuclei of pelvic nerves and pudendal nerve. The oral center of digestion through the facial nerve innervates the mimetic muscles, create conditions for work of the olfactory, visual, gustatory analyzers, Jacobson’s body. The glossopharyngeal nerve ensures the work of the acoustic analyzer, the chewing apparatus (chewing muscles, dentoalveolar system …) and the certain level of the blood pressure in the head, innervations of the stylopharyngeus (mechanism of swallowing) and of the tonsils (the organs of immune system). The vagus nerve provides innervations of the muscles of the palatum molle, of the pharyngx, laryngx, esophagus, heart, lungs, the liver, pancreas, a stomach and the small intestine and the right half of the large intestine, testis and ovary. The splanchnic pelvic nerves innervate the left half of large intestine, the organs of the small pelvis, including urogenital organs; they work in coordination with sacral plexus which innervates the perineum and lower limbs. All these centers have representatives in diencephalon, basal nuclei and in the cortex of the brain, in which centers of digestion, breath, blood circulation, sexual, the centers of pleasure and aggression, the emotional centers, memories and thinking centers are situated together… It is noticed, that from the organs of the head to pelvis located near the organs, carrying out the digestive, immune, indicating histocompatibility, and sexual functions. It is connected by that the organs of digestive and sexual systems are single whole, they concern to the trophy system, (Litvinenko L.M., 2012), which are formed in the embryogenesis before all organs and systems at the stage of 2 germinal layers, on 12-th days of human development. Digestive system provides nutrition every second, every minute, constantly, within days and months, years with deposition of necessary substances. The genital system provides the deferment nutrition for other animals (the food biological chain) and for the organism during the critical situation (it may be cannibalism). These systems have various incentive mechanisms. The strongest is orgasm for creation of the food biological chain. All this is fixed genetically. In the classic orgasm we observe irritation of the centers of the digestion from the top downward, what are accompanied with involuntary contractions of muscles and the other effects connected with analyzers and organs, which are under the influence of the centers of digestion. The orgasm is individual the wave through the centers can go also from below upwards, from middle - downwards or upwards. It is known that people with remote genitals are experience orgasm. The moment of the upbringing has enormous value that is reflected in paints of orgasm. Various pathological variants of the senses of the orgasm were fixed, a lot of them, they are described in the scientific and criminal literature. Some of them can be treated. However, the sexual maniacs and the pedophiles are useless to treat by means of the chemical and physical castration. The treatment of these people should be at the genetic level (suppression of genes necessary). The most important aspect is the proper upbringing of children man with the consideration of genetic norm and anomalies.

93

СИСТЕМОКВАНТОВЫЙ АНАЛИЗ РИТМИЧЕСКОЙ КОМПОНЕНТЫ АД НА ФОНЕ «ПЕРЕХОДЯЩЕЙ ИШЕМИИ» МИОКАРДА АВИАДИСПЕТЧЕРОВ.

Мамедов А.М., Алиев А.Х., Худавердиев А.С., Панахова Г.А.

Азербайджанский Медицинский Университет

Национальная Академия Авиации Азербайджана

К числу актуальных проблем человеческого фактора в авиации относится исследование ранних признаков проявления различных сердечно-сосудистых нарушений, в процессе профессиональной деятельности авиаспециалистов. Системоквантовое (К.В.Судаков) исследование психофизиологических показателей диспетчеров управления воздушным движением (УВД) в различных условиях дневной и ночной смен, в процессе реальной профессиональной деятельности, выявило в «практически здоровых» группах в начале смены, в основном ритмическую компоненту в изменениях артериального давления (АД) и вариабельности (CV) R-R интервалов сердечного ритма. В процессе непосредственной деятельности, АД повышалось в среднем до (≈138/84) и снижалось почти до нормы (≈122/80) в паузах и после работы, в то время как изменения CV имели противоположную тенденцию, снижаясь (≈2,8%±16) во время деятельности и повышаясь (≈4,3%±0,19) в паузах. В таком «ритмическом» характере изменений АД и CV заложен важный адаптивный смысл.

Однако «ритмичность» изменений указанных показателей (АД CV) нарушались (за счет не полного восстановления их значений в паузах) в процессе напряженной профессиональной деятельности диспетчеров, особенно в «группах риска» и в ночных сменах, в условиях, когда циркадианный ритм функциональных систем, поддерживающих АД, максимально нарушена.

Важно отметить, что нарушение ритмической компоненты АД во время деятельности и пауз, предшествуют повышению его значений и может быть своеобразным предупреждающим сигналом ожидаемого повышения АД.

Исследования также показали, что в этом периоде эти изменения сопровождаются, также повышением дисперсионных индексов (>15%) низкоамплитудных колебаний ЭКГ, выявляющих развитие ранних «преходящей» формы ишемических нарушений миокарда.

Dлительное поддержание такого рода эмоционально-напряженных состояний с нарушенной ритмической компонентой приводит к повышению и стабилизации значений АД и показателей «переходящей ишемии» миокарда, что является патогенетической основой формирования различных патологических сдвигов в сердечно-сосудистой системе организма авиадиспетчеров. Однако эти изменения легко поддаются нелекарственным коррекционным воздействиям.

Использование метода релаксации (по К.Гехту) позволяет не только восстановить нарушенную ритмичность, нормализовать величину значения АД и других психофизиологических показателей, но и заранее, по декременту затухания «кривой релаксации» определять способность к релаксации, прогнозировать степень нарушения ритмичности и значений АД; в соответствии с «системоквантами» предстоящей профессиональной деятельности, индивидуально для каждого диспетчера УВД. Данная методика может быть применена и в целях профотбора и профориентации.

94

Таким образом, «системоквантовый подход» (К.В.Судаков) к исследованиям позволяет определить ритмическую организацию анализируемых психофизиологических процессов. Нарушение ритмической компоненты изменений АД, как одного из основных признаков возникновения сердечно-сосудистых заболеваний, является первичным сигналом ожидаемого повышения АД, что дает возможность вовремя провести профилактические коррекционные мероприятия по нормализации ритма и предупреждения повышения АД диспетчеров при управлении воздушным движением

THE SYSTEMO-QUANTUM ANALYSIS OF RHYTHMICAL COMPONENTS OF AP ON THE BASIS OF"PASSING ISCHEMIA"

OF MYOCARDIUM OF AIR TRAFFIC CONTROLLERS.

Mammadov A.M., Aliyev A.Kh., Khudaverdiyev A.S., Panahova G.I.

Azerbaijan Medical University National Aviation Academy of Azerbaijan

Research of earlier manifestation of various cardiovascular disturbances belongs to number of actual problems of a human factor in aviation, in the course of professional activity of aviadispatchers. Systemo-quantum (K.V.Sudakov) research of psychophysiological indicators of dispatchers of the air traffic control (ATC) in various conditions of day and night changes, in the course of real professional activity, revealed in "almost healthy" groups at the beginning of change, generally rhythmical components in changes of the arterial pressure (AP) and variability (CV) of R-R intervals of a cardiac rhythm. In the course of direct activity, the arterial pressure raised on the average to (≈138/84) and decreased almost to norm (≈122/80) in pauses and after work, while changes of CV had an opposite tendency, decreasing (≈2,8%±16) during activity and raising (≈4,3%±0,19) in pauses. In such "rhythmic" nature of changes the AP and CV is put important adaptive sense.

However "rhythm" of changes of the specified indicators (the AP and CV) were disturbed (at the expense of not complete recovery of their values in pauses) in the course of intense professional activity of dispatchers, especially in "groups of risk" and in night shifts, in conditions when a circadian rhythm of the functional systems supporting the arterial pressure, is maximally disturbed.

It is important to note that disturbances of rhythmical components of AP during activity and pauses, precede increase of its values and there can be a peculiar warning signal of expected increase of arterial pressure.

Researches also showed that in this period these changes are accompanied, also by increase of dispersive indexes (›15%) low-amplitude fluctuations of the electrocardiograms revealing development of early of a "passing" form of ischemic disturbances of a myocardium.

Long-term maintenance of such emotional-intense conditions with disturbed rhythmical components leads to increase and stabilization of

95

AP values and indicators of "passing ischemia" of myocardium that is a pathogenetic basis of formation of various pathological shifts in cardiovascular system of an organism of air dispatchers. However these changes easily removes by non medicinal correctional influences.

Use of a method of a relaxation (on K.Gekhta) allows not only to restore the disturbed rhythm, to normalize value size the arterial pressure and other psychophysiological indicators, but also in advance, "a curve relaxation" to determine ability to a relaxation by decrement of attenuation, to predict extent of disturbance of rhythm and values of the AP; according to "systemo-quantum" of the forthcoming professional activity, individually for each dispatcher of the air traffıc control. This technique can be applied for professional selection and career guidance.

Thus, "systemo-quantum approach" (K.V.Sudakov) to researches allows to define the rhythmic organization of analyzed psychophysiological processes. Disturbances of rhythmic components of arterial pressure changes, as one of the main signs of formation of cardiovascular diseases, is a primary signal of expected increase of AP that gives the chance to hold preventive correctional measurements for normalization of a rhythm in time and warning about the increase of arterial pressure of dispatchers at air traffic control.

АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЙ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ ЧАСТОТЫ ЭКСТРАКАРДИАЛЬНОЙ ИМПУЛЬСАЦИИ, ПОСТУПАЮЩЕЙ

НА СИНОАТРИАЛЬНЫЙ УЗЕЛ.

Мезенцева Л.В., Перцов С.С.

ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия

l.v.mezentseva@mail.ru

Известно, что увеличение частоты экстракардиальной импульсации, поступающей на синоатриальный узел, приводит к изменениям степени нерегулярности ритма сердца. В настоящей работе проведено теоретическое и экспериментальное исследование этих изменений. Экспериментальное исследование, проведенное в острых опытах на собаках, выявило количественные взаимоотношения между частотой экстракардиальной импульсации, поступающей на синоатриальный узел, и изменениями вариабельности ритма сердца. Эксперименты выявили увеличение задержки атриовентрикулярного проведения при увеличении частоты экстракардиальной импульсации, поступающей на синоатриальный узел; наличие критических точек, при которых происходят скачкообразные переходы между различными режимами функционирования кардиодинамики, периодику Венкебаха. Полученные количественные характеристики атриовентрикулярного проведения использованы для проверки предложенной нами математической модели нарушений ритма желудочков при частой электрической активности предсердий.

96

Теоретическое исследование основано на математическом моделировании проведения возбуждения по проводящей системе сердца. Математическая модель основывается на известных принципах экспериментальной электрофизиологии сердца, описывающих распространение электрического возбуждения в его различных структурах. Модель реализована в виде компьютерной программы MOD2K, входящей в авторский комплекс программ CHAOS ver. 3.0., работающей в среде Windows XP. Программа позволяет рассчитывать временные ряды PP, PQ и RR интервалов при различных значениях частоты входной экстракардиальной импульсации. Результаты математического моделирования демонстрируют наличие 3-х режимов кардиодинамики: линейный, хаос 1-й степени и хаос 2-й степени и двух критических точек, определяющих переходы между этими режимами. Первая критическая точка (F1кр) определяет границу между линейным и нелинейным режимом кардиодинамики и адаптивные возможности организма к экстремальным внешним воздействиям. Вторая критическая точка (F2кр) определяет физиологическую границу перехода между нормой и патологией. Третья критическая точка (F3кр) определяет границу перехода между жизнью и смертью.

Компьютерное моделирование показало, что математическая модель позволяет объяснить экспериментальные нарушения ритма сердца, вызванные частой экстракардиальной импульсацией, поступающей на синоатриальный узел: увеличение задержки атрио-вентрикулярного проведения; переходы между различными режимами функционирования кардиодинамики (линейный, хаос 1-й степени и хаос 2-й степени); периодику Венкебаха. Модель является универсальным теоретическим базисом для дальнейших экспериментально-расчетных исследований нарушений ритма сердца при различных экстремальных воздействиях.

ANALYSIS OF CHANGES IN HEART RATE VARIABILITY DURING FAST EXTRACARDIAL IMPULSATION IN THE SINOATRIAL NODE

Mezentseva L.V., Pertsov S.S.

P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia

l.v.mezentseva@mail.ru

It is known that fast extracardial impulsation in the sinoatrial node modifies the degree of heart rare variability. The present study presents theoretical and experimental investigation of this effect. Theoretical investigation is based on the mathematical modeling of impulse conduction in the cardiac conduction system. The experimental investigation in acute experiments on dogs revealed quantitative correlations between the frequency of extracardial impulsation in the sinoatrial node and changes of heart rate variability. The experiments revealed increase in the delay of atrioventricular conduction during fast extracardial impulsation in the sinoatrial node; the transitions between different regimes of heart rate dynamics; Wenkebach's periodicity. The obtained quantitative characteristics of atrioventricular conduction are used for checking the proposed mathematical model of disturbances of the ventricles rhythm on fast

97

electric activity of the atria. The mathematical model is based on the known principles of

experimental electrophysiology of the heart, describing the propagation of electric excitation in its different structures. The model is realized in the form of computer program MOD2K entering the author program complex CHAOS ver.3.0, working in Windows XP. The program permits calculating time series PP, PQ and RR intervals at different values of the input extracardial impulsation frequency. A mathematical modeling revealed the following three regimes of heart rate variability: linear dynamics, the 1st degree chaos, and the 2nd degree chaos and two critical points defining transitions between these regimes. The first critical point (F1cr) defines transition of cardio dynamics from linear to nonlinear regime and adaptive reaction on stressor and other external extremal influences. The second critical point (F2cr) defines physiological boundary between norm and pathology. The third critical point (F3cr) defines boundary between life and death.

Computer simulation shows that the mathematical model can account for most principal properties of the heart rate disturbances during fast extracardial impulsation in the sinoatrial node: increase in the delay of atrioventricular conduction; the transitions between different regimes of heart rate dynamics (linear dynamics, the 1st degree chaos, and the 2nd degree chaos); Wenkebach's periodicity. The present model provides a unified platform wherein various types of ventricular disturbances at external extreme loads can be simulated.

ОЛИГОПЕПТИДАЗА В – ПРОТЕАЗА, УЧАСТВУЮЩАЯ В ПАТОГЕНЕЗЕ

Михайлова А.Г., Румш Л.Д.

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова

РАН, Москва, 17997, ГСП-7, ул. Миклухо-Маклая, 16/10 anna.mikhailova@ibch.ru

Олигопептидаза В (OpdB) – трипсиноподобная сериновая пептидаза,

присутствующая в древних одноклеточных эукариотах: трипаносомах Trpypanosoma сruzi, T. brucei и T. evansi, а также в лейшманиях Leishmania major и L. amazonensis. Гены, кодирующие этот фермент, обнаружены в таких грамотрицательных патогенных бактериях, как Esherishia coli, Moraxella lacunata, Salmonella enterica, микобактериях Mycobacterium tuberculosis и M. leprae, а также в спирохетах Treponema denticola. Олигопептидаза В при трипаносомных инфекциях (болезнь Шагаса, африканская сонная болезнь), являются одним из важных факторов вирулентности. OpdB паразита участвует в патогенезе африканской сонной болезни и прочих тропических заболеваний, вызываемых трипаносомами и лейшманиями, катализируя аномальную деградацию пептидных гормонов организма-хозяина, например, атриального

98

натрийуретического фактора (АНФ). В результате может происходить утрата контроля за объемом крови, приводящая к поражению системы кровообращения. Гены, кодирующие этот фермент, не обнаружены у млекопитающих. Поэтому OpdB протозойных паразитов являются важными терапевтическими мишенями в поиске лекарственных препаратов от этих опасных инфекций. Гомологи этого фермента из прокариотов изучены в значительно меньшей степени. Однако предполагается, что бактериальные олигопептидазы В также могут быть важными мишенями для антимикробной химиотерапии.

Природные пептиды с высоким содержанием основных остатков эффективно гидролизуются OpdB после Arg/Lys. Это было продемонстрировано на примере пептидных гормонов, таких, как АНФ, АКТГ, брадикинин, ангиотензины I и II, VIP-пептид, вещество P, нейротензин, восстановленные Arg8- и Lys8-вазопрессины, глюкагон, динорфин А и соматостатин-28. Представляется возможным также участие OpdB в деградации антимикробных пептидов, выделяемых растениями, беспозвоночными и млекопитающими в ответ на бактериальное заражение. Известны около 600 антимикробных пептидов, приводящих к гибели клетки различных микроорганизмов, с высоким содержанием остатков положительно заряженных аминокислот (Arg и Lys). К их числу относятся буфорин II, танатин, мелиттин, магаинин II, тахиплезин I и др., содержащие последовательности из двух и более остатков Arg/Lys, что делает их потенциальными субстратами OpdB.

Из психротолерантного грамотрицательного микроорганизма Serratia proteamaculans нами была получена новая трипсиноподобная протеиназа (PSP), оказавшаяся ранее не известной OpdB. Нами секвенирован ген OpdB S. proteomaculans 94 и сконструирован продуцент E. coli BL-21 (DE3) pOpdB. PSP имеет высокую степень гомологии с OpdB возбудителей опасных инфекционных заболеваний человека — чумы (Yersinia pestis), брюшного тифа (S. typhi) и сальмонеллеза (S. enterica).

Для изучения действия PSP на олигопептиды мы выбрали в качестве субстрата 26-членный пептид – мелиттин, биологически активный пептид из пчелиного яда. Мелиттин содержит несколько потенциальных сайтов гидролиза OpdB – последовательность 21-24 из четырех положительно заряженных аминокислотных остатков –KRKR-, а также остаток Lys7. Мониторинг гидролиза проводили с помощью ВЭЖХ. При действии PSP образуются четыре продукта в следующем порядке: фрагменты 1-22, 8-22 (в результате гидролиза мелиттина после остатков Arg22 и Lys7, соответственно), 1-21 и 8-21(продукты удаления С-концевых остатков Arg из фрагментов 1-22 и 8-22). Гидролиз антимикробного олигопептида меллитина PSP является моделью возможных биологических функций этого фермента. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант10-04-01381-а).

99

OLIGOPEPTIDASE B – PROTEASE INVOLVED IN PATOGENESIS

Mikhailova A.G., Rumsh L.D

M.M.Shemyakin and Yu.A.Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry RAS, Miklukho-Maklaya St. 16/10, Moscow SP-7, 117997 Russia

e-mail: anna.mikhailova@ibch.ru

OpdB is a trypsin-like serine proteinase found in ancient unicellular eucaryotes, such as trypanosomes Trypanosoma cruzi, T. brucei, and T. evansi and leishmaniae Leishmania major and L. amazonensis. Genes encoding this enzyme are also found in Gram-negative pathogenic bacteria such as Escherichia coli, Moraxella lacunata, Salmonella enterica, mycobacteria Mycobacterium tuberculosis and M. leprae, and spirochete Treponema denticola. Oligopeptidases B are important virulence factors in trypanosomal infections such as Chagas disease and African sleeping sickness. Parasitic OpdB catalyze abnormal degradation of host peptide hormones such as atrial natriuretic factor, thus being implicated in pathogenesis of different trypanosomiases and leischmaniases. It should be emphasized that genes encoding this enzyme are not found in mammals. Thus, OpdB of protozoan parasites may serve as therapeutic targets in search for pharmaceuticals against these dangerous infections. Prokaryotic homologs of this protein are far less studied, but are also supposed to be important targets for antimicrobial chemotherapy.

Natural peptides with a high content of basic residues are efficiently hydrolyzed by OpdB after Arg/Lys residues. This was demonstrated using peptide hormones such as atrial natriuretic factor, ACTH, bradykinin, angiotensins I and II, VIP peptide, compound P, neurotensin, reduced Arg8- and Lys8-vasopressins, glucagon, dynorphin A, and somatostatin-28.

It seems possible that OpdB takes part in the degradation of antimicrobial peptides excreted by plants, invertebrates, and mammals in response to a bacterial infection. There are about 600 antimicrobial peptides with high content of positively charged amino acid residues (Arg and Lys) destroying cells of different microorganisms. They include buforin II, thanatin, melittin, magainin II, tachyplesin I, etc. containing sequences of two or more Arg/Lys residues, which making them potential substrates of OpdB.

A novel trypsin-like protease (PSP) from the psychrotolerant Gram-negative microorganism Serratia proteamaculans was purified. The enzyme was found to be the previously unknown OpdB. The S. proteamaculans 94 OpdB gene was sequenced and the producer strain Escherichia coli BL-21(DE3) pOpdB was constructed. The most homologous to the PSP amino acid sequence is that of OpdB (deduced from the gene sequence) from Yersinia pestis (causative agent of plague), S. typhi and S. enterica.

To investigate the action of PSP on oligopeptides, we have chosen the 26-membered peptide melittin, a biologically active peptide from bee venom. Melittin contains several potential sites of hydrolysis by OpdB: the sequence 21-24 of four positively charged amino acid residues (-KRKR-), as well as the residue Lys7. Under the action of

100

PSP, the four products are formed successively: fragments 1-22, 8-22 (corresponded to the hydrolysis of melittin after residues Arg22 and Lys7), 1-21 and 8-21 (the products of the cleavage of C-terminal Arg residues from fragments 1-22 and 8-22). The hydrolysis of the antimicrobial oligopeptide melittin by PSP is a model of possible biological functions of this enzyme.

This work was supported by the Russian Foundation for Basic Research (Project 10-04-01381-а.

СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД – ОСНОВОПОЛАГАЮЩИЙ ПРИНЦИП НАДЛЕЖАЩЕЙ ЛАБОРАТОРНОЙ ПРАКТИКИ

Мурашев А.Н.

Филиал Института биоорганической химии им. академиков М.М.Шемякина и

Ю.А.Овчинникова РАН, г. Пущино Московской обл., Россия murashev@bibch.ru

Принципы надлежащей лабораторной практики (GLP) имеют отношение к

процессам организации, планирования, порядку проведения и контролю, а также оформления, архивирования и представления результатов исследований в области медицинской и экологической безопасности, проводимых в целях регистрации лекарственных средств, пестицидов, пищевых и кормовых добавок, косметической продукции, ветеринарных препаратов и химических веществ промышленного назначения. По своей сути принципы GLP являются методологической основой организации и поведения исследований с целью получения знаний о свойствах изучаемых объектов, однако, именно их применение дает возможность для взаимного признания полученных результатов в разных странах.

Системный подход является одним из методологических направлений научного познания, он ориентирован на создание оптимального подхода в получении знаний, с гарантированной целью получить наиболее полное и целостное представление об изучаемых объектах. Системный подход базируется на следующих основных принципах: целостность, иерархичность, структуризация, множественность и системность. GLP, как системе, также присущи данные принципы.

Принцип целостности, позволяющий рассматривать одновременно систему как единое целое и в то же время как подсистему для вышестоящих уровней, отражен в определении исследовательского центра. В соответствии с GLP, исследовательский центр - это фактическое место проведения исследований, где расположены коллектив специалистов, помещения и оборудование. Вышестоящим уровнем для исследовательского центра является GLP система государства, включающая нормативно-правовую базу, государственный орган мониторинга и собственно сами центры. Нижестоящим уровнем для исследовательского центра может быть, например, коллектив специалистов, который как минимум включает администрацию центра, службу обеспечения качества и руководителей исследований.

101

Иерархичность - наличие множества элементов, расположенных на основе подчинения. Реализация этого принципа системного подхода хорошо видна на примере коллектива специалистов исследовательского центра. Администрация центра является высшем уровнем, ей подчиняется служба обеспечения качества, которая осуществляет независимые аудиты исследований. Для каждого исследования администрация назначает руководителя, который несет ответственность за все технические аспекты выполнения исследования в соответствии с принципами GLP, планом исследования и стандартными операционными процедурами (СОП), а также за интерпретацию и анализ результатов, отраженных в отчете. Руководителю исследования подчинены ведущие специалисты испытательного центра, которые привлекаются для выполнения данного конкретного исследования, которым в свою очередь подчинены специалисты и технический персонал.

Структуризация, позволяющая анализировать элементы системы и их взаимосвязи в рамках конкретной организационной структуры. Как правило, процесс функционирования системы обусловлен не столько свойствами её отдельных элементов, сколько свойствами самой структуры. Исследовательский центр должен иметь строгую структурно-функциональную организацию. Каждое подразделение центра имеет свои частные компетенции, которые в сумме и обеспечивают работу центра в целом. Другим ярким примером структуризации GLP может быть ведение документации, имеется четыре отдельных вида документов: план исследования, СОП, первичные данные и отчет. Каждый из этих документов имеет собственную функциональную нагрузку, а вместе представляют стройную систему документации, без которой GLP существовать не может.

Таким образом, системный подход как направление методологии научного познания можно рассматривать как основополагающий принцип GLP.

THE SYSTEM APPROACH - A BASIC PRINCIPLE OF GOOD LABORATORY PRACTICE

Murashev Arkadiy N.

Branch of the Shemyakin and Ovchinnikov Institute of Bioorganic

Chemistry Pushchino, Moscow region, Russia

murashev@bibch.ru Good Laboratory Practice (GLP) is a system concerned with the

organizational process and the conditions under which non-clinical health and environmental safety studies are planned, performed, monitored, recorded, archived and reported. Principles of GLP should be applied to the testing of test items contained in pharmaceutical products, pesticides, food additives, feed additives, cosmetic products, veterinary drugs and industrial chemicals. Principles of GLP are a methodological basis for non-clinical studies.

The system approach is one of methodological directions of scientific knowledge, it is focused on creation of the optimum approach in noegenesis for the guaranteed purpose to receive the most full and complete representation about investigated objects. The system approach

102

is based on the following main principles: integrity, hierarchical pattern, structuring, plurality and consistency. GLP as to system, the given principles also are inherent.

Principle of the integrity, allowing to consider simultaneously system as a unit and at the same time as a subsystem for higher levels, it is reflected in definition of the test facility. According to GLP, the test facility means the persons, premises and operational units that are necessary for conducting the study. A higher level for the test facilities is GLP the system of the state including legal base, the state body of monitoring and actually test facilities. A subordinate level for the test facility can be, for example, the persons, which includes the test facility management, the Quality Assurance Unit and Study Directors as the minimum.

Hierarchical pattern - presence of set of the elements located on the basis of submission. Realization of this principle of the system approach is well visible on an example of the persons. The test facility management is the maximum a level, the Quality Assurance Unit includes personnel, which is independent of study conduct and is designed to assure test facility management of compliance with principles GLP, the study plan and Standard Operating Procedures (SOP). For each study the test facility management appoints the Study Director who has the individual responsible for overall conduct of a study.

A structuring, allowing analyzing elements of system and their interrelation within the framework of concrete organizational structure. As a rule, process of functioning of system is caused not so much by properties of its separate elements, how many properties of the structure. The test facility should have the strict structurally functional organization. Each division of the test facility has the individual competence which in the sum and ensure the functioning into the test facility as a whole. Other example of a structuring of GLP can be conducting the documentation, there are four separate kinds of documents: the study plan, SOPs, the row data and the report. Each of these documents has own functional loading, and together represent harmonious system of the documentation without which GLP cannot exist.

Thus, the system approach as a direction of methodology of scientific knowledge can be considered a basic principle of GLP.

103

ПОВЕДЕНЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ У КРЫС ПРИ

ВКЛЮЧЕНИИ В РАЦИОН ИХ ПИТАНИЯ ЭКСТРАКТА ФИТОЭКДИСТЕРОИДОВ

Муртазина Е.П.1, Сидорова Ю.С.1,2, Мазо В.К.2,

Журавлев Б.В.1, Кудрявцев Д.С.1

1ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени

П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия 2ФГБУ «НИИ Питания» РАМН, Москва, Россия

murtazina@yandex.ru

Исследования проведены на крысах самцах линии Вистар, содержавшихся в индивидуальных боксах. Животным опытной группы ежедневно в течение 25 дней в воду добавлялся экстракт фитоэкдистероидов из серпухи венценосной - природного вещества с адаптогенной активностью, из расчета суточного потребления 2мг на кг веса крысы. У первой подгруппы контрольных и опытных крыс на 14 сутки методом иммуноферментного анализа измеряли биохимические показатели гормонального статуса в плазме крови – концентрации: кортикостерона, β-эндорфина и простагландина Е2. У 2-й подгруппы крыс с 14го по 25-й день был проведён анализ двигательной активности и скорости обучения инструментальному пищедобывательному навыку в комплексной экспериментальной аппаратно-компьютерной системе (TSE-systems, Германия). Протокол проведения исследования включал 3 часовых и 3 суточных эксперимента. Каждый час регистрировались количество нажатий на 2 педали с целью получения пищевой гранулы (45 мг), горизонтальная и вертикальная двигательная активность, а также потребление кислорода. В результате проведенных исследований было показано, что уровни исследованных гормонов в плазме крови контрольных и опытных групп достоверно не различались при использованной дозе фитоэкдистероидов. Показано, что крысы опытной группы достоверно быстрее обучались инструментальному пищедобывательному навыку. Выявлено, что у опытных животных по сравнению с контрольными, наблюдается повышенный уровень потребление кислорода, при этом горизонтальная и вертикальная двигательная активность не различались. Анализ корреляционных взаимосвязей метаболических, двигательных и оперантных показателей при обучении у крыс контрольной и экспериментальной групп показал, что потребление кислорода коррелировало у контрольных крыс с общей двигательной активностью, тогда как у опытных крыс потребление кислорода и двигательная активность в большей степени коррелировали с инструментальной деятельностью. Таким образом, проведенное исследование свидетельствует о том, что добавление в рацион питания экстракта серпухи венценосной способствует адаптации организма к новым условиям и ускоряет процессы обучения и памяти у животных, не изменяя гормональный профиль в плазме крови крыс.

104

BEHAVIOURAL AND BIOCHEMICAL ANALYSIS IN RATS WHEN INCLUDED IN THEIR DIET EXTRACT PHYTOECDYSTEROIDS

Murtazina E.P.1, Sidorova Yu.S 1,2, Mazo V.K.2, Zhuravlev B.V.1,

Kudryavcev D.S 1

1P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia

2Institute of nutrition, Russian Acad. of Med. Sci., Moscow, Russia murtazina@yandex.ru

Studies was made in male Wistar rats kept in individual boxes. The experimental animals daily was given phytoecdysteroids extract of the natural substance Serratula coronata L with adaptogenic activity for 25 days, calculated daily diet adding 2mg per kg of rat body weight. At the 14 day in the first subgroup of the control and experimental animals was measured by enzyme immunoassay kits biochemical hormonal status of the animals in the blood plasma – concentration of corticosterone, β-endorphin and prostaglandin E2. From the 14th to 25th days in the 2nd subgroup of rats was carried out the analysis of motor activity and rate of learning instrumental food operant ability in complex experimental hardware and computer system (TSE-systems, Germany). The protocol of the study included 3 hourly and 3 diurnal experiments. The number of clicks on two pedals was detected every hour in order to obtain food pellets (45 mg), also the horizontal and vertical locomotor activity and oxygen consumption was measured. The studies have shown that the hormone levels investigated in plasma of control and experimental groups did not differ significantly. It is shown that rats of the experimental group was significantly faster trained instrumental food operant ability. It was detected that the experimental animals as compared to controls consumed significantly more oxygen, wherein the horizontal and vertical level of motor activity were not different. Analysis of the correlation relationship of metabolic, motor and operant performance in learning rats of control and experimental groups showed that the oxygen consumption provides control rats general locomotor activity, whereas oxygen consumption and physical activity of experimental rats correlated with the instrumental activity. Thus, the study suggests that the addition to the diet of phytoecdysteroids extract helps the organism adapt to the new conditions and speeds up the processes of training and memory in animals, without altering the hormonal profile in rat plasma.

105

ROLE OF PRO-INFLAMMATORY S100 PROTEINS IN AMYLOID DISEASES.

Morozova-Roche Ludmilla A.

Department of Medical Biochemistry and Biophysics, Umeå University, Umeå, Sweden.

ludmilla.morozova-roche@medchem.umu.se

Proteins of S100 family, such as S100A6, S100A8 and S100A, play critical role in numerous cellular processes including cell proliferation, differentiation, motility and danger signaling by interacting with and modulating activity of target proteins. They are also implicated in the numerous disease pathologies and their expression level is significantly increased in many types of cancer, inflammatory, neurodegenerative and autoimmune diseases. The functional diversity of S100 proteins is achieved via multiple assemblies into native homo and hetero oligomeric complexes regulated by Ca2+ and Zn2+-binding. By using biophysical and biochemical methods, we have demonstrated that both in vitro and in vivo S100A6, S100A8 and S100A9 proteins can form also alternative, non-native amyloid self-assemblies including amyloid oligomers and fibrils. We have found that S100A8 and S100A9 are involved in amyloid deposits in such seemingly distant and unrelated amyloid diseases as corpora amylacea in ageing and cancer affected prostate and amyloid plaques in Alzheimer’s brain tissues, while S100A6 contributes to amyloid development in amyotrophic lateral sclerosis. What all these diseases have in common is concomitant inflammation and elevated level of S100 proteins, which can serve as prerequisite for their amyloid assembly. The amyloidogenicity of S100s is regulated by Ca2+ and Zn2+-binding and effectively competes with the formation of their native functional complexes. Apart from forming amyloids themselves S100 protein can also modulate the amyloid assembly of major amyloid denominators of corresponding diseases. Their high intrinsic amyloid propensity may lead to their amyloid depositions in other ailments, which still need to be examined, especially if these diseases have an increased expression of S100s. The implications for therapeutic treatment and diagnostics of the amyloid diseases are discussed.

106

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ТРЕВОГИ И ЭФФЕКТ АНКСИОЛИТИКОВ НА ФОНЕ ВВЕДЕНИЯ НАЛОКСОНА МЫШАМ BALB/C И C57BL/6

Надорова А.В.1, Козловский И.И.2, Колик Л.Г.1, Козловская М.М.1

1ФГБУ Научно-исследовательский институт фармакологии им. В.В.Закусова РАМН, Москва, Россия koz.mar9@yandex.ru;

2ГОУВПО Московский городской педагогический университет, г.Москва, Россия

ikozlovskiy@mail.ru Роль опиоидной системы (ОС) в формировании противотревожного

действия фармакологических препаратов, используемых для коррекции тревожных расстройств, до настоящего времени изучена недостаточно. Нами было показано, что введение неселективного блокатора опиоидных рецепторов (ОР) налоксона отражается на формировании противотревожного действия анксиолитика селанка, модулируя его антистрессорную активность у мышей BALB/c, с пассивной, и C57BL/6, с активной формой эмоционально-стрессовой реакции (ЭСР).

Цель настоящей работы состояла в экспериментальном изучении формирования тревоги в стресс-ситуации «открытого поля» (ОП), в зависимости от состояния активности ОС, фенотипических особенностей ЭСР мышей BALB/c и C57BL/6 и противотревожного действия типичного бензодиазепинового транквилизатора феназепама, при его совместном введении с блокатором ОР налоксоном.

Налоксон вводили в ранее определенной стандартной дозе 10 мг/кг, в/б, блокирующей все виды ОР [Кост Н.В. и др., 2007]. Феназепам вводили в ранее установленной анксиолитической дозе 0,075 мг/кг, в водно-твиновом растворе. Препараты вводили изолировано или совместно, в разной последовательности: налоксон за 5 мин до или через 30 мин после введения феназепама. Тестирование мышей проводили в ОП, с оценкой ЭСР по показателям двигательной активности, раздельно (периферической, центральной и вертикальной) и суммарно, в 3-х зонах ОП, в течение 3-х мин. Результаты экспериментов были сопоставлены с данными серии нейробиохимических исследований, выполненных с использованием ранее опубликованного радиолигандного метода (на базе Лаборатории фармакогенетики). Оценивали изменение уровня бензодиазепиновой рецепции, вызванное введением налоксона, изолировано или совместно с введением феназепама.

Выявлено противоположное по направленности действие налоксона на поведенческие компоненты ЭСР высоко- и низкотревожных мышей BALB/c и C57BL/6: активирующее анксиолитическое и нейтральное действие, соответственно. Результаты также подтвердили участие ОС в формировании тревоги и противотревожном действии типичного транквилизатора бензодиазепинового ряда феназепама. Транквилизирующее действие феназепама у мышей BALB/c достоверно возрастало, при его введении после налоксона, снижающего активность ОС, и не изменялось, при его введении до налоксона. Полученные данные согласуются с результатами опытов, при использовании радиолигандного метода оценки изменения уровня бензодиазепиновой рецепции, вызванного налоксоном, при его введении до

107

феназепама, которые показали высокодостоверное повышение связывания H3-флунитразепама только у мышей BALB/c.

Результаты выявляют, по-видимому, один из первичных механизмов формирования противотревожного действия типичного транквилизатора бензодиазепинового ряда, связанных с исходным состоянием функциональной активности ОС, модулирующей, как показали результаты опытов, наследуемые особенности фенотипа ЭСР в стресс-ситуации и обосновывают перспективность дальнейших экспериментальных исследований, выявляющих роль ОС в формировании противотревожного действия транквилизаторов разной химической принадлежности в условиях изменения функциональной активности ОС.

FEATURES OF ANXIETY FORMATION AND PECULIARITIES OF ANXIOLYTIC EFFECT AFTER NALOXONE ADMINISTRATION IN BALB/C AND C57BL/6

MICE

Nadorova A.V.1, Kozlovskiy I.I.2, Kolik L.G.1, Kozlovskaya M.M.1

1Zakusov`s Institute of Pharmacology RAMS, Moscow

koz.mar9@yandex.ru; 2Adaptive physical activity department, Moscow Educational University,

Moscow, Russia ikozlovskiy@mail.ru

The role of endogenous opiate system in the development of

anxiolytic effects of pharmacological agents for treatment anxiety disorders is examined not enough. Previously it was shown that pretreatment with naloxone induced reduction of functional activity of opiate system accompanied by modulation of anti-stress effect of anxiolytic drug Selank in BALB/c (“anxious”) and C57Bl/6 (“non-anxious”) mice.

The aim of the present work was to study the dependency of anxiogenesis in the model of novel environment on the endogenous opiate system activity, level of emotionality and benzodiazepine tranquillizer effects after its co-administration with non-selective antagonist of opiate receptors naloxone.

Acute blockade of opiate system by naloxone (10.0 mg/kg, i.p., 5 min) took place before and after phenazepam administration (0.075 mg/kg, i.p., in Tween - 80, 30 min) The behavior of inbred male mice BALB/c and C57BL/6 was assessed in “open field” test. The main parameters measured were the peripheral activity, the central activity, the vertical activity. General locomotor activity (GLA) has been calculated as a sum of the total activities during 3 min. The level of specific [3H]- flunitrazepam binding to P1 + P2 membrane fraction of brain tissue was studied (ex vivo) after opiate system blockade by naloxone (10.0 mg/kg, i.p., 30 min before decapitation), to examine the binding capacity of GABAA benzodiazepine reception.

In OF test naloxone increased GLA in BALB/c mice, and decreased in C57BL/6 mice. Naloxone did not antagonized phenazepam effects in both mice strains. Naloxone pretreatment enhanced phenazepam effects on GLA

108

in OF test in BALB/c mice (p=0.0015, U-test) and in C57BL/6 (p=0.0846, U-test). It was shown, that naloxone increased benzodiazepine reception in BALB/c mice (p=0.0063, U-test) and in C57BL/6 (p=0.0993, U-test). It is proposed that enhancing of anxiolytic effects of phenazepam should be explained by naloxone-induced increase in the binding capacity of GABAA benzodiazepine reception.

The results obtained demonstrate the importance of functional state of endogenous opiate system in anxiolytic effects of benzodiazepine tranquillizers and give proof of further investigations in order to reveal the role of opiate system in anxiolytic effects of anti-anxiety drugs with different chemical structure.

РЕОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ДОЛГОВРЕМЕННОЙ ПАМЯТИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ПАРАДИГМАХ ОБУЧЕНИЯ УСЛОВНОЙ ПИЩЕВОЙ АВЕРСИИ

У ВИНОГРАДНЫХ УЛИТОК

Никитин В.П., Филатова Т.С., Солнцева С.В., Никитин П.В., Бредов Д.В., Козырев С.А.

ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени

П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия v.nikitin@nphys.ru

Согласно современным представлениям долговременная память может

претерпевать существенные изменения в течение продолжительного времени после обучения. Однако механизмы, лежащие в основе этих изменений, остаются малоизученными. В настоящей работе исследованы механизмы реорганизации долговременной памяти условной пищевой аверсии у виноградных улиток при трех различных парадигмах обучения.

Для выработки навыка в качестве условного стимула (УС) использовали банан, а подкрепляющим стимулом (ПС) служил электрический ток. Обученные животные демонстрировали значительное увеличение латентных периодов реакций на УС, по сравнению с контролем.

В первой серии опытов улиток обучали в течение 3-х дней, предъявляя 6-10 сочетанных раздражений УС и ПС. Сформированная память отвергания УС устойчиво сохранялась не менее 1,5 месяцев, однако свойства памяти в течение этого времени существенно изменялись. В частности, через 2 дня после обучения нарушение реконсолидации памяти антагонистом NMDA рецепторов глутамата МК-801 или ингибитором синтеза белка циклогексимидом, инъецируемых перед напоминанием УС, приводило к развитию стойкой амнезии. Повторное обучение этих животных не вызывало формирования навыка. Инъекции МК-801 или циклогексимида и напоминание через 10 или 20 дней после обучения не оказывали влияния на сохранность памяти. Через 30 дней после обучения введения МК-801 или циклогексимида перед напоминанием вызывали развитие амнезии, однако при повторном обучении обнаружено восстановление памяти. Таким образом, на протяжении 30 дней после обучения происходит сложная, фазная реорганизация памяти, включающая ее упрочение в течение первых дней после обучения,

109

стабилизацию и устойчивость к нарушающим воздействиям через 10 и 20 дней и вновь приобретаемую способность к реконсолидации на 30-й день после обучения.

Во второй серии опытов животных обучали в течение 1-го дня, предъявляя два сочетанных раздражения УС и ПС с интервалом 30 мин. Через 1 сутки после обучения латентные периоды реакций на УС были больше, чем латентные периоды реакций на пищу у необученных улиток. На 5-й день после обучения указанный параметр УС значительно возрастал. Таким образом, в течение 5 дней после однодневного обучения улиток происходило градуальное самопроизвольное облегчение воспроизведения навыка, которое может является результатом «пролонгированной» консолидации памяти.

В третьей серии опытов улиткам предъявляли два сочетанных раздражения УС и ПС с интервалом 12 дней. После первого сочетания УС и ПС не выявлено аверсивных реакций на предъявления УС. Повторное сочетание УС и ПС через 12 дней после первого сочетания приводило к появлению аверсивных реакций на УС, которые сохранялись не менее 14 дней. Инъекции циклогексимида или ингибитора синтеза РНК (α-аманитина) сразу после первого или второго сочетания стимулов вызывали подавление воспроизведения навыка. Таким образом, однократное сочетание УС и ПС вызывает зависимую от процессов трансляции и транскрипции индукцию латентной памяти условной пищевой аверсии, трансформация которой в активное состояние при повторном сочетании стимулов, так же зависит от синтеза новых белков и РНК.

Полученные результаты свидетельствуют, что при одном и том же виде обучения могут формироваться разные по характеру, динамике и молекулярным механизмам модификации «следа» памяти. Реорганизация памяти может происходить как самопроизвольно, без каких-либо экспериментальных воздействий, так и во время реконсолидации памяти, вызываемой ее воспроизведением. Таким образом, хранение памяти является сложным, динамичным процессом, продолжающимся длительное временя после обучения или, возможно, в течение всего периода сохранения памяти, на протяжении которого происходит ее упрочение или угашение, добавление новой информации, взаимодействие с другими «следами» памяти.

THE REORGANIZATION OF LONG-TERM MEMORY PROCESSES IN DIFFERENT LEARNING PARADIGMS CONDITIONED FOOD AVERSION IN SNAILS

Nikitin V.P., Solntseva S.V., Filatova T.S., Nikitin P.V., Bredow D.V.,

Kozyrev S.A.,

P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia v.nikitin @ nphys.ru

According to modern concepts, long-term memory may undergo

significant changes for a long time after training. However, the mechanisms underlying these changes remain poorly understood. In the present work, the mechanisms of reorganization of long-term memory in conditioned food aversion snails at three different paradigms of learning.

110

To develop the skill as a conditioned stimulus (CS) was used in banana and reinforcing stimulus (US) served as an electrical current. Trained animals showed a significant increase in latency periods of reactions to the CS as compared to the control.

In the first series of experiments, the snails were trained for 3 days, presenting CS and US stimuli combined 6-10. Formed memory rejection CS remained stable for at least 1.5 months, but the properties of the memory during this time changed substantially. In particular, 2 days after the learning impairment of memory reconsolidation by NMDA glutamate receptor antagonist, MK-801 or the protein synthesis inhibitor cycloheximide, injecting before reminder the CS led to the development of resistant amnesia. Re-training of these animals did not cause habit forming. Injection of MK-801 or cycloheximide and a reminder 10 or 20 days after training had no effect on the safety of memory. 30 days after training administration of MK-801 or cycloheximide and reminder to induced amnesia development, but at repeated training detected restoring memory. Thus, within 30 days after the training is difficult, phase reorganization of memory, including its consolidation during the first days of training, stabilization and resistance to violate effects after 10 and 20 days and re-acquired the ability to reconsolidation on the 30th day after the training .

In the second series of experiments, the animals were trained during the 1st day, presenting two combined stimulation CS and US at 30 min. 1 day after learning latent periods reactions to CS had more than latencies reactions to food in untrained snails. On the 5th day after the training latencies reactions to CS increased significantly. Thus, within 5 days after the one-day training snails occurred gradual spontaneous facilitation a skill that can be the result of "prolonged" memory consolidation.

In the third series of experiments, the snails are bringing two of co-stimulation CS and US with an interval of 12 days. After the first combined stimulation CS and US revealed no aversive reactions to the presentation of CS. Re- combined stimulation CS and US 12 days after the first combination has led to the expression of aversive reactions to the CS, which persisted for at least 14 days. Injection cycloheximide or RNA synthesis inhibitor (α-amanitin) immediately after the first or second coupling stimulus induced suppression expression skill. Thus, a single combination of CS and US is induction of latent memory conditional food aversion which dependent on the processes of translation and transcription.

The results indicate that at one and the same form of training can be different in nature, dynamics and molecular mechanisms of memory modification. The reorganization of the memory can occur spontaneously, without any experimental interventions, and during the reconsolidation of memory caused by her retrieval. Thus, the memory storage is complex, dynamic process that continues long after the training or perhaps throughout the period of remembrance, during which there is consolidation or its extinction, the addition of new information, interaction with other "traces" of memory.

111

СВОБОДНЫЙ И СВЯЗАННЫЙ С ФУНКЦИОНАЛЬНО РАЗЛИЧНЫМИ БЕЛКАМИ-НОСИТЕЛЯМИ АНГИОТЕНЗИН II ПРИ ГИПО- И ГИПЕРГЛИКЕМИИ:

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ.

Певцова Е.И., Толпыго С.М.

ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия

lab_motiv@mail.ru

Были изучены особенности эффектов в/б введения свободного и связанного с функционально различными белками (нейроспецифическим S100b и транспортным сывороточным альбумином - БСА) ангиотензина-II (A-II) на реализацию питьевого инструментального поведения и показатели гемодинамики у крыс при моделировании экстремальных воздействий путем создания искусственных острых гипо- и гипергликемии.

Ранее было показано, что в условиях гипо- и гипергликемии отчетливо снижается физиологическая активность свободного А-II (по показателям поведения и гемодинамики). Это выражается в уменьшении его гипертензивного действия и подавлении питьевой инструментальной активности. Обнаружено, что в наибольшей степени под влиянием A-II страдает реализация целенаправленных поведенческих актов при гипергликемии. Это проявляется в изменениях «времéнной» структуры осуществления инструментальных поведенческих актов по ряду показателей: увеличение латентного периода акта; увеличение длительности потребления воды; возрастание времени нахождения у поилки.

При гипогликемии наблюдается подавление активирующего действия свободного и связанного с БСА A-II (в отличие от A-II в комплексе с S 100b) на приобретенный питьевой навык. В условиях гипергликемии свободный и связанный с БСА и S100b A-II оказывают тормозное влияние на питьевое инструментальное навык.

При исследовании показателей гемодинамики было выявлено, что у большинства животных свободный и связанный с БСА и S100bA-II как при гипогликемии, так и при гипергликемии вызывают подавление гипертензивного действия A-II. Однако у части животных на фоне острой гипо- и гипергликемии физиологическая активность A-II, связанного как с БСА, так и с S100b, напротив, усиливалась критически, приводя к гибели животных в результате прогрессирующего нарастания ЧСС и умеренной гипертензии.

Таким образом, острые гипо- и гипергликемия нивелируют осуществление натуральных функций свободного и связанного с различными белками A-II, по-видимому, за счет аллостерической модуляции его взаимодействия со специфическими рецепторами.

Как известно, повышение уровня глюкозы сопряжено с возрастанием секреции инсулина и приводит к экстраклеточному образованию гликозилированных продуктов, которые взаимодействуют с неспецифическими мультилигандными рецепторами (RAGE-рецепторы), запуская процессы образования свободнорадикальных соединений и перекисного окисления липидов внутри клеток. Внутриклеточные пути сигнальной трансдукции А-II, глюкозы и инсулина, обеспечивающие образование свободнорадикальных соединений, также взаимосвязаны. Поэтому экзогенное введение свободного

112

и связанного с белками А-II приводит к увеличению образования этих соединений и запускает механизмы десенситизации специфических рецепторов А-II, что и лежит в основе снижения физиологической активности А-II. Можно предположить, что комплексы А-II с функционально различными белками селективно включаются в компенсацию нарушений поведения и гемодинамики, вызванных острыми и/или хроническими сдвигами данной гомеостатической константы - уровень глюкозы крови, обеспечивая пластическую перестройку регуляторных процессов и её фиксацию на основе механизмов т.н. «метаболической памяти».

NATIVE AND COUPLED WITH FUNCTIONAL DIFFERENT CARRIER PROTEIN FORMS OF ANGIOTENSIN-II

UNDER HYPO- AND HYPERGLYCEMIA: COMPARATIVE ASPECTS.

Pevtsova E.I., Tolpygo S.M.

P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia lab_motiv@mail.ru

The effects of native and coupled with functionally different

proteins (neurospecific S100b and transport serum albumin BSA) angiotensin-II (A-II) administration on drinking instrumental behavior and hemodynamics in rats under acute hypo-and hyperglycemia were investigated.

We have previously shown that in hypo-and hyperglycemia clearly reduced physiological activity free A-II (in terms of behavior and hemodynamics). This results in reduction of its hypertensive effect and suppression of drinking instrumental activities. It was found that the most heavily influenced A-II realization suffers goal-directed behavior in hyperglycemia. This is manifested in changes of instrumental behavior on a number of factors: an increase in the latent period of the act, increasing the duration of the consumption of water, increases the time spent near the drinking bowl etc.

Hypoglycemia suppressed the activating effect of native and coupled with BSA A-II (in contrast to A-II in a complex with S100b) on learned drinking behavior. Native and coupled with the SA and S100b A-II in hyperglycemia have inhibitory effect on drinking instrumental act.

In the study of hemodynamic parameters the native and conjugated with the BSA and S100b A-II as well as hypoglycemia and hyperglycemia caused the decrease of the hypertensive effects of A-II was found. However, in some of animals physiological activity of native A-II acute hypo-and hyperglycemia, bound with both SA and S100b, on the contrary, strengthens critically, leading to death of animals as a result of the progressive rise in heart rate and moderate hypertension.

Thus, acute hypo-and hyperglycemia leveled functions of native and bound with the various protein A-II, apparently due to allosteric modulation of its interaction with specific receptors.

113

As well known, that increased glucose level is associated with increased insulin secretion and leads to the formation of glycosylated extracellular products that interact with nonspecific multiligand receptor (RAGE-receptors), starting processes of free-radical compounds and peroxide-oxidation of lipids within cells. Intracellular signal transduction pathways A-II, glucose and insulin providing the formation of free radical compounds are also interconnected. Thus, exogenous administration of free and bound with proteins A-II increases the formation of these compounds and triggers desensitization of specific A-II receptors that underlies the reduction of physiological activity of A-II. We can assume that A-II complexes with functionally different proteins selectively included in the compensation of behavioral disorders and hemodynamic appears due to acute and /or chronic shifts of the constant blood glucose level by providing a plastic homeostatic reorganization of regulatory processes and its fixation on the basis of mechanisms of the so-called "metabolic memory".

ИНТЕРЛЕЙКИН-1 В ЦЕНТРАЛЬНЫХ МЕХАНИЗМАХ СТРЕССОРНЫХ РЕАКЦИЙ

Перцов С.С.

ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия

s.pertsov@mail.ru

Цитокины – эндогенные полипептидные медиаторы межклеточных взаимодействий, которые обеспечивают поддержание клеточного и тканевого гомеостаза, способствуют формированию защитных реакций организма при воздействии чужеродных факторов и нарушении целостности тканей (Кетлинский С.А., Симбирцев А.С., 2008). Имеющиеся научные данные указывают на активное вовлечение цитокинов и, в частности, интерлейкина-1β (ИЛ-1β) в реализацию стрессорного ответа у млекопитающих. В наших предыдущих экспериментах было показано, что введение ИЛ-1β крысам приводит к реорганизации механизмов эмоциональной оценки отрицательных эмоциогенных факторов (Перцов С.С. с соавт., 2009), предупреждает патологические изменения внутренних органов у животных при стрессорных воздействиях (Иванова Е.А. с соавт., 2009; Перцов С.С. с соавт., 2010). Однако роль ИЛ-1β в нейроиммунных взаимодействиях у млекопитающих с различными характеристиками поведения и соответственно с разной устойчивостью к стрессу остается мало изученной. Целью исследований, проводимых в лаборатории системных механизмов эмоционального стресса НИИ нормальной физиологии имени П.К. Анохина РАМН, явилось выяснение центральных механизмов вовлечения ИЛ-1β в организацию системных реакций организма у поведенчески пассивных и активных крыс при стрессорных нагрузках.

Выявлено, что ИЛ-1β при микроионофоретическом подведении к нервным клеткам эмоциогенных структур головного мозга животных оказывает модулирующее воздействие на импульсную активность нейронов (Мещеряков

114

А.Ф., 2010, 2011). Установлено, что отрицательное эмоциогенное воздействие на модели электростимуляции вентромедиального гипоталамуса у крыс сопровождается преимущественно повышением чувствительности нервных клеток мозга к ИЛ-1β. Получены новые данные о характере взаимодействия ИЛ-1β с одним из нейротрансмиттеров и медиаторов стрессорного ответа норадреналином на нейронах переднемедиальных отделов поясной коры. При отрицательном эмоциогенном воздействии у крыс обнаружено выраженное увеличение числа тормозных реакций корковых нейронов на микроионофоретическое подведение ИЛ-1β после подведения норадреналина.

Обнаружено, что ИЛ-1β играет важную роль в нейромедиаторной интеграции отрицательных эмоциональных состояний. Продемонстрировано, что как во время, так и после иммобилизации с электрокожным раздражением, поведенчески активные крысы характеризуются более значимой активацией норадренергических процессов в дорсальном гиппокампе по сравнению с пассивными особями (Умрюхин А.Е. с соавт., 2007; Чекмарева Н.Ю. с соавт., 2011). ИЛ-1β при внутрибрюшинном введении оказывал стимулирующее действие на высвобождение норадреналина в дорсальном гиппокампе активных крыс во время стресса, но предупреждал повышение уровня нейротрансмиттера в постстрессорный период. Данный эффект может иметь значение для предотвращения негативных последствий стрессорной нагрузки, многие из которых формируются именно после окончания стресса.

Установлено, что ИЛ-1β вовлечен в регуляцию соотношения окислительных и антиоксидантных процессов в гипоталамусе, сенсомоторной коре и миндалине крыс при стрессорных нагрузках (Перцов С.С. с соавт., 2009, 2011; Калиниченко Л.С. с соавт., 2012). Внутрибрюшинное введение цитокина оказывало модулирующее влияние на активность антиоксидантных ферментов – глутатионпероксидазы, глутатионредуктазы и Cu/Zn-супероксиддисмутазы – с последующим изменением окислительного статуса тканей головного мозга животных. Выявлено, что ИЛ-1β предупреждает постстрессорную активацию свободнорадикальных процессов и изменения антиоксидантной защиты в сенсомоторной коре поведенчески пассивных особей.

Представленные данные демонстрируют специфику центральных нейрохимических и нейрофизиологических механизмов, опосредующих участие ИЛ-1β в системной организации физиологических функций у поведенчески пассивных и активных животных с разной прогностической устойчивостью к однотипным стрессорным воздействиям.

INTERLEUKIN-1 IN THE CENTRAL MECHANISMS OF STRESS REACTIONS

Pertsov S.S.

P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia s.pertsov@mail.ru

Cytokines are endogenous polypeptide mediators of the cell-to-cell interaction that provide the maintenance of cellular and tissue homeostasis and contribute to the body’s defense reactions under the

115

influence of foreign factors and disruption of the tissue integrity (Ketlinskii S.A., Simbirtsev A.S., 2008). Published data indicate that cytokines, including interleukin-1β (IL-1β), are involved in the stress response of mammals. Our previous studies revealed that administration of IL-1β to rats reorganizes the mechanisms for emotional evaluation of negative emotiogenic factors (Pertsov S.S. et al., 2009) and prevents pathological changes in the internal organs of animals under stress conditions (Ivanova E.A. et al., 2009; Pertsov S.S. et al., 2010). However, the role of IL-1β in neuroimmune interactions in mammals with various behavioral characteristics and different resistance to stress is poorly understood. Studies performed in the Laboratory for Systemic Mechanisms of Emotional Stress (P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology, Russian Academy of Medical Sciences) were designed to evaluate the central mechanisms for the involvement of IL-1β in systemic reactions of the body in behaviorally passive and active rats during stress exposures.

We showed that microiontophoretic application of IL-1β to nerve cells in emotiogenic structures of the animal’s brain produces a modulatory effect on pulse activity of neurons (Meshcheryakov A.F., 2010, 2011). A negative emotiogenic exposure on the model of ventromedial hypothalamic electrostimulation in rats was mainly accompanied by an increase in the sensitivity of brain nerve cells to IL-1β. New data were obtained on the type of interaction between IL-1β and norepinephrine (one of the neurotransmitters and stress response mediators) on neurons of the anteromedial cingulate cortex. The incidence of inhibitory reactions of cortical neurons to microiontophoretic application of IL-1β after pretreatment with norepinephrine was significantly increased in animals subjected to a negative emotiogenic exposure.

Our experiments revealed that IL-1β plays an important role in the neurotransmitter integration of negative emotional states. During and after immobilization with electrocutaneous stimulation, behaviorally active rats were characterized by a more significant activation of noradrenergic processes in the dorsal hippocampus than passive specimens (Umryukhin A.E. et al., 2007; Chekmareva N.Yu. et al., 2011). An intraperitoneal injection of IL-1β had a stimulatory effect on the release of norepinephrine in the dorsal hippocampus of active rats during stress, but prevented an increase in the content of this neurotransmitter in the post-stress period. This effect probably contributes to the prevention of negative consequences of stress exposure, which are developed during the post-stress period.

IL-1β was shown to be involved in the regulation of oxidative and antioxidant processes in the hypothalamus, sensorimotor cortex, and amygdala of rats under stress conditions (Pertsov S.S. et al., 2009, 2011; Kalinichenko L.S. et al., 2012). An intraperitoneal injection of this cytokine produced a modulatory effect on antioxidant enzyme activities (glutathione peroxidase, glutathione reductase, and Cu/Zn-superoxide dismutase), which was followed by a change in the oxidative status of brain tissues in animals. IL-1β prevented the post-stress activation of free radical processes and change in the antioxidant

116

protection of the sensorimotor cortex in behaviorally passive specimens.

These data illustrate the specificity of central neurochemical and neurophysiological mechanisms, which mediate the involvement of IL-1β in systemic organization of physiological functions in behaviorally passive and active animals with different resistance to the same stress factors.

ГИБЕЛЬ ДОФАМИНЕРГИЧЕСКИХ НЕЙРОНОВ МОЖЕТ ЯВЛЯТЬСЯ АДАПТАЦИЕЙ К АБСАНС-ЭПИЛЕПСИИ

Раевский В.В., Бирюкова Л.М., Ситникова Е.Ю.

Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва,

Россия Vraevsky@mail.ru

В экспериментах на крысах линии WAGRij, генетически

предрасположенных к абсанс-эпилепсии, исследована роль дофаминергической системы в формировании пик волновых разрядов у крыс. Гистохимическим методом с использованием антител к D1 и D2 рецепторам установлено уменьшение числа клеток, экспрессирующих D1 рецепторы в dorsal caudate-putamen и nucleus accumbens, области core и shell и экспрессирующих D2 рецепторы в моторной коре и dorsal caudate-putamen. Анализ клеточного состава этих структурах выявил достоверное уменьшение в этот период общего числа нейронов, сопровождающееся увеличением числа глиальных клеток. Однако, статистический анализ не выявил корреляции между уменьшением числа нейронов и количеством клеток, экспрессирующих дофаминовые рецепторы. Это свидетельствует о прекращении экспрессии дофаминергических рецепторов нейронами в этих структурах. Можно было ожидать, что уменьшение в различных областях мозга нейронов-мишений восходящих дофаминергических волокон, повлечет изменение клеточного состава компактной части черного вещества (SN), где локализованы тела дофаминергических клеток. Морфометрическое исследование подтвердило это предположение: общее число нейронов SN в период с первого по десятый месяц жизни достоверно уменьшается. Пик волновая активность у крыс линии WAGRij к десятому месяцу достаточно хорошо выражена. Корреляционный анализ по Пирсону выявил положительную корреляцию между продолжительность эпилептических разрядов и количеством дофаминергических нейронов, сохранившихся в компактной части SN, то есть чем меньше сохранилось нейронов в SN, тем менее выражена пик волновая активность. Это позволяет предположить, что установленное нами уменьшение числа нейронов компактной части SN (дофаминергических клеток), является адаптивным процессом, препятствующим развитию абсанс-эпилепсии.

Работа поддержана грантом РГНФ № 12-06-00746

117

THE DEATH OF DOPAMINERGIC NEURONS CAN BE ADAPTATION TO ABSANS-EPILEPSY

Raevsky V.V., Birukova L.V., Sitnikova E.Yu.

Institute of the higher nervous activity and neurophysiology RAS,

Moscow, Russia Vraevsky@mail.ru

The role of the dopaminergic system in the formation of a peak

wave discharges investigated in rats WAGRij, genetically predisposed to absence-epilepsy Histochemical assay using antibodies to the D1 and D2 receptors determined reduction in the number of cells expressing D1 receptors in the dorsal caudate-putamen and nucleus accumbens, core and shell area and expressing D2 receptors in the motor cortex and the dorsal caudate-putamen. Analysis of the cellular composition of these structures revealed a significant decrease in this period the total number of neurons, accompanied by an increase in the number of glial cells. However, statistical analysis showed no correlation between the decrease in the number of neurons and the number of cells expressing dopamine receptors. This indicates the termination of dopaminergic receptor expression by neurons in these structures. It could be expected that the reduction in various areas of the brain target neurons ascending dopaminergic fibers will cause changes in the cellular composition of the compact part of the substantia nigra (SN), where dopaminergic cell bodies are located. Morphologic study confirmed this hypothesis: the total number of neurons in the SN during period from the first to the tenth month of life was significantly reduced. Peak wave activity in WAGRij rats of the tenth month quite well expressed. Pearson correlation analysis revealed a positive correlation between the duration of epileptic discharges and the number of dopaminergic neurons surviving in the compact part of the SN, that is, the less survived neurons in SN, the less pronounced peak wave activity. This suggests that reduction in the number of neurons of the compact SN (dopaminergic cells) is an adaptive process, which prevents the development of absence-epilepsy

This work was supported by grant of the RHSF number 12-06-00746

118

ПОВЕДЕНЧЕСКИЕ И МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ РАССТРОЙСТВА, ВЫЗВАННЫЕ ДВУСТОРОННИМ ФОТОХИМИЧЕСКИМ ТРОМБОЗОМ ПРЕФРОНТАЛЬНОЙ КОРЫ

МОЗГА КРЫС.

Романова Г.А., Шакова Ф.М.

ФГБУ «НИИ общей патологии и патофизиологии» РАМН, Москва, Россия romanovaga@mail.ru

В последние годы значительно увеличился фронт исследований,

направленных на понимание патогенеза ишемического повреждения мозга и поиск фармакологических средств, вызывющих усиление регенеративных процессов при данной патологии. Эти исследования имеют не только теоретическое патофизиологическое значение, но и необходимы для неврологической клиники, так как известно, что тромбоз сосудов головного мозга является причиной около 75% инсультов у людей и почти всегда приводит к когнитивным расстройствам: нарушению памяти, обучаемости и анализу ситуации, значительно снижая качество жизни.

Двусторонние ишемические повреждения префронтальной коры у крыс удобная экспериментальная модель для исследования когнитивных нарушений и объема поражения, которые воспроизводимы от эксперимента к эксперименту, что позволяет количественно оценить степень ишемического повреждения головного мозга вместе с исследованиями динамики патологического и репаративного процессов в центре ишемии.

Наши предыдущие исследования показали, что фототромбоз коры головного мозга у крыс индуцирует формирование ишемического очага, захватывающего всю толщу коры, и отделен от окружающей неповрежденной мозговой ткани четкой границей.

Целью данной работы было изучение поведенческих нарушений и морфологических повреждений в коре головного мозга крыс после двустороннего фотохимически индуцированного тромбоза префронтальной коры и исследование влияния эмбрионального белкового комплекса - CELEX. Латентность рефлекса пассивного избегания (УРПИ) изучали до и на 7-й день после фототромбоза. Размер коркового ишемического очага оценивали морфометрически на серийных срезах с помощью сканера Epson Perfection V100 PHOTO. Фототромбоз префронтальной коры мозга крыс привел к дефициту сохранения рефлекса пассивного избегания. CELEX вводили внутрибрюшинно (1 мг / кг / день) в течение семи дней после операции, что привело к улучшению сохранения рефлексов в тесте УРПИ. Морфологическая оценка лечения с помощью CELEX выявила статистически значимое уменьшение объема поврежденной корковой ткани с 8,3 ± 2,5 мм3 до 4,0 ± 1,0 мм3 (р <0,05 в U-тест). Таким образом, показан нейропротекторный эффект CELEX при экспериментальном ишемическом инфаркте префронтальной коры.

119

BEHAVIOURAL AND MORPHOLOGICAL DISTURBANCES INDUCED BY BILATERAL PHOTOCHEMICAL THROMBOSIS

OF PREFRONTAL CORTEX IN RATS

Romanova G.A., Shakova F.M.

FSBI “Institute of General Pathology and Pathophysiology”, Russian Academy of Medical Sciences, Moscow, Russia

romanovaga@mail.ru In recent years significantly increased the front of studies aimed

at understanding the pathogenesis of ischemic brain injury and the search forе pharmacological agents designed to stimulate the regenerative processes in this pathology. These studies have not only theoretical pathophysiological significance, but also of great practical importance for the neurological clinic because it is known that cerebral thrombosis is the cause of about 75% of strokes in humans. In this case, an ischemic lesion of the frontal lobes are almost always leads to cognitive disorders: impaired memory, learning and analyzing the situation and significantly reduce quality of life.

Bilateral ischemic lesioning of the prefrontal cortex in rats by phototrombosis, the convenient experimental model, was selected. This model is sutable for selective investigation of cognitive disturbances and lesion volumes which are reproducible from experiment to experiment, that allows quantitative assessment of the extent of ischemic brain damage obtained along with studies of the dynamics of pathological and repair processes in the focus of ischemia. Our previous studies demonstrated that photothrombosis of the cerebral cortex in rats induced formation of local ischemic foci affecting the whole thikness of the cortex, separated from the surrounding undamaged tissue by a clear boundary.

The aim of this work was to examine behavioural disturbances and morphological distructions in the brain cortex of rats after bilateral photochemically induced thrombosis of the prefrontal cortex and to study the effect of specific embryonal protein complex – Celex. The passive avoidance (PA) response latency was studied before and on the 7-th day after photothrombosis. The size of cortical ischemic infarction was assessed on formaline fixed sections with slide - examination of scanner Epson perfection V100 PHOTO. The photothrombosis of rats prefrontal cortex provoked the deficit of passive avoidance performance. Celex administrated intraperitoneally (1 mg/kg/day) for seven postoperative days improved the performance in PA test. The morphological assessment the treatment with Celex caused statistically significant diminution of the volume of the lesioned cortical tissues. In these rats the mean total volume of the focal ischaemic lesion was shown to be 8,3±2,5mm3. In the group of rats treated with Celex for 7 days after photothrombotic lesion the volume of infarction cortical area diminished to 4,0±1,0 mm3 (p<0,05 in U-test).

Celex had a pronounced neuroprotective effect during experimental ischemic infarction of prefrontal cortex.

120

ОЦЕНКА ВЕРТИКАЛЬНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ПАЦИЕНТОВ С ОНМК

Романова М.В.1; Кубряк О.В.2,3

1МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского 2ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени

П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия 3Исследовательский центр МЕРА

o.kubryak@nphys.ru Цель. Оценка способности пациента, перенесшего ОНМК (острое

нарушение мозгового кровообращения), к устойчивому самостоятельному вертикальному стоянию и ходьбе с использованием стабилометрии в сравнении со стандартными шкалами.

Методика. Наблюдение выполнялось с соблюдением современных этических норм в отделении неврологии МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского на 40 пациентах, проходивших плановую медицинскую реабилитацию в раннем (после 21-го дня) периоде реабилитации после ОНМК. Все пациенты получали стандартное лечение, в соответствии с действующими на момент наблюдения требованиями. При этом 20 пациентов из 40 получали дополнительную терапию, включающую применение биологической обратной связи по опорной реакции (на основе стабилографии) и костюма аксиального нагружения — по оригинальной методике (использовалось: отечественный комплекс статической стабилометрии ST-150 с вариантами программного обеспечения Stabip и STPL, и костюм аксиального нагружения «Регент»). Проводилось комплексное тестирование, включающее последовательное применение стандартных шкал, связанных с общей оценкой состояния — NIHSS, Rankin; и связанных с оценкой координации, управления балансом тела — по Berg, Bohannon, Perry, Столяровой, а также простую не усложненную пробу Ромберга на стабилоплатформе: 2 последовательные 30-секундные фазы спокойного вертикального стояния — с открытыми и закрытыми глазами, в «европейской» установке стоп. Все пациенты проходили такое комплексное тестирование дважды: в день перед началом курса реабилитации и в день по окончании курса. Для статистической обработки данных применялись стандартные способы.

Результаты. По итогам 21-дневного курса медицинской реабилитации общее состояние подавляющего большинства пациентов улучшилось — по шкале Рэнкин средний балл в группе из 40 наблюдаемых снизился с 2 до 0 (отсутствие симптоматики), а по шкале NIHSS — с 3 до 1, к финишу курса реабилитации. В группе наблюдения отмечено статистически значимое (p<0.005) улучшение оценок по шкале Берга — в среднем на 12% от исходного для всей группы. На старте лечения средняя оценка по шкале Берга для всех пациентов составляла 38 баллов, на финише — 42 балла. При этом у 5 пациентов из 40 оценка по шкале Берга не изменилась. Следует отметить, что динамика повышения оценки по данной шкале была лучше заметна у 20 пациентов, получавших дополнительное лечение — здесь средний балл повысился с 38 до 46 (на ~19%), а среди остальных 20 пациентов — с 37 до 39 (на ~5%). Наблюдалось статистически значимое (p<0.005) уменьшение индекса энергозатрат при стабилометрическом исследовании к окончанию курса по сравнению с начальными показателями. В подавляющем большинстве случаев (кроме 2 пациентов) снижению индекса

121

энергозатрат при спокойном стоянии с закрытыми глазами по данным стабилометрии соответствовало повышение оценки по шкале Берга

Выводы. Взаимосвязи между инструментальным измерением вертикальной устойчивости и распространенными оценочными шкалами, контрпродуктивно описывать только в виде простых корреляций, так как различия оценок в данном случае обусловлены как наличием доли субъективности в оценке пациента врачом, так и специфичностью методик, условиями проведения тестов. Новый показатель для стабилометрии — индекс энергозатрат (Патент РФ № 2456920), является релевантной характеристикой устойчивости у пациентов с ОНМК при спокойном стоянии.

ASSESSMENT OF THE VERTICAL STABILITY IN PATIENTS WITH ACUTE DISTURBANCE OF CEREBRAL CIRCULATION

Romanova М.V.1, Kubryak О.V.2,3

1M.F. Vladimirsky Moscow Regional Clinical and Research Institute

(MONIKI) 2P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia

3Research Center MERA o.kubryak@nphys.ru

Objective: Assessment of the capacity of a patient who has experienced acute disturbance of cerebral circulation (ADCC) for stable vertical self-standing-and-walking using stabilometry with comparison to the standard scales.

Technique: Observation was carried out in the MONIKI Department of Neurology, following contemporary ethical norms, on 40 patients undergoing planned medical rehabilitation after ADCC. All patients received standard therapy, according to the up-to-day regulations; 20 of 40 patients therewith received additional treatment including biological feedback as a support reaction of a patient (based on stabilography) and the costume of axial loading using original modality (the national complex ST-150 of static stabilometry with software variants Stabip and STPL, and the “Regent” costume for axial loading). Complex testing was performed including consecutive application of standard scales for general assessment of patient’s condition (NIHSS, Rankin) and coordination, body balance control according to Berg, Bohannon, Perry, and Stolyarova as well as a simple (not complicated) Romberg’s test on the stable platform: 2 consecutive 30-second phases of quiet vertical standing (with open and closed eyes) in the “European” feet position. All patients underwent such testing twice: at the days of the beginning and the end of rehabilitation. Standard methods were used for statistical processing of the data obtained.

Results: According to the outcome of the 21- day rehabilitation course, the general condition of the majority of patients improved: by the Rankin’s scale, the mean score in the group of 40 patients decreased to the end of rehabilitation course from 2 tо 0 (absence of symptoms), and by NIHSS scale — from 3 tо 1. In the group of

122

observation, a statistically significant (p<0.005) improvement of scores by the Berg scale was noted — on the average, by 12% from the initial values for the whole group. At the start of the treatment, the mean score by Berg scale for all patients was 38 and at the end of the course — 42. In this case, in 5 of 40 patients, the Berg scale score didn’t change. It should be noted that dynamics of the Berg scale score growth was better seen in 20 patients who received additional therapy (the mean score increased from 38 to 46, by ~19%) vs. 37 to 39 (by ~5%) among the rest 20 patients. Statistically significant (p<0.005) decrease of the power input index during the stabilometric investigation was seen to the end of the course as compared to the initial indices. In the overwhelming majority of cases (except for 2 of them), decrease of the power input index while quietly standing with closed eyes corresponded to increase of the Berg scale score as it was shown by stabilometry data.

Conclusions: It’s counterproductive to consider interrelations between instrumental measures of the vertical stability and widely used assessment scales in terms of only simple correlations because the score differences in this case are due to both subjectivity present in patient’s assessment by a physician and specificity of methods or test conditions. The novel stabilometry index (power input index) (Patent RF No. 2456920) is a relevant characteristic of stability in ADCC patients during quiet standing.

ЦИТОХИМИЧЕСКИЙ ПОКАЗАТЕЛЬ АКТИВНОСТИ АЦЕТИЛХОЛИНЭСТЕРАЗЫ, ИССЛЕДОВАННЫЙ В МОЗГЕ КРЫС ВИСТАР И АВГУСТ

Сергутина А.В., Рахманова В.И.

ФГБУ «Научный центр неврологии» РАМН, Москва, Россия

sergutina.anven@yandex.ru Типологические и индивидуальные особенности метаболизма

центральной нервной системы имеют большое значение в адаптивных и патологических процессах. Они изучаются на линейных животных, в том числе на крысах, предрасположенных (Август) и устойчивых (Вистар) по отношению к эмоциональному стрессу. Однако, особенности ацетилхолинергической системы, одной из основных в регуляции поведения, у этих животных изучены недостаточно.

Целью настоящей работы явилось количественное исследование цитохимического показателя активности ацетилхолинэстеразы, фермента катаболизма ацетилхолина, в структурах мозга крыс Вистар и Август.

Активность ацетилхолинэстеразы определялась в структурах мозга (слои IIIи V сенсомоторной коры, хвостатое ядро, прилежащее ядро, гиппокамп (поле СА3) крыс Август и Вистар с высокой и низкой двигательной активностью в тесте "открытое поле". Активность ацетилхолинэстеразы выявляли гистохимическим методом (Karnovsky, Roots, 1964) в замороженных срезах мозга животных. Для того, чтобы

123

отдифференцировать ацетилхолинэстеразу от неспецифической холинэстеразы и неспецифических эстераз, использовали ингибитор тетраизопропилпирофосфорамид (ИППФА) ("Serva"). Количественную оценку активности ацетилхолинэстеразы осуществляли дискретным методом, измеряя уровень оптической плотности продукта гистохимической реакции на микроскопе ЛЮМАМ-И 3 (ЛОМО, Россия) при помощи зонда диаметром 2,5 мкм, используя фильтры с длиной волны 488 нм. Полученные данные статистически обрабатывали, используя однофакторный дисперсионный анализ (One-wayANOVA).

Было установлено, что активность ацетилхолинэстеразы преобладает в исследованных структурах мозга крыс Август с высокой двигательной активностью по сравнению с крысами Август с низкой двигательной активностью. У крыс Вистар не обнаружено такой четкости и показано, что различия между животными с высокой и низкой двигательной активностью менее выражены, но они варьируют в зависимости от серии исследований. Сравнение крыс Август с низкой двигательной активностью и Вистар с высокой двигательной активностью (максимальное различие двигательной функции у этих животных) выявило значимое превышение активности ацетилхолинэстеразы у крыс Август в слое III сенсомоторной коры и отсутствие различий в остальных исследованных структурах мозга этих животных.

Таким образом, выявлены типологические и индивидуальные особенности мозга крыс Вистар и Август по цитохимическому показателю "активность ацетилхолинэстеразы".

Данные исследования важно учитывать при выборе экспериментальной модели для изучения пластичности мозга "invivo".

CYTOCHEMICAL INDEX OF ACETYLCHOLINE ESTERASE ACTIVITY THAT WAS STUDIED IN THE BRAIN OF WISTAR AND AUGUST RATS

Sergutina A.V., Rakhmanova V.I.

Research Center of Neurology, Russian Academy of Medical Sciences,

Moscow, Russia sergutina.anven@yandex.ru

Typological and individual peculiarities of central nervous

system metabolism have the large importance in adaptive and pathological processes. These peculiarities are studied in strain animals including rats predisposed (August) and resistant (Wistar) to emotional stress. However, the peculiarities of acetylcholine system, which is one of principal neurotransmitter systems in behaviour regulation of

strain animals, are studied insufficiently. The purpose of the present work is to do a quantitative

cytochemical investigation of acetylcholine esterase activity, which is acetylcholine catabolism enzyme, in the brain structures of Wistar and August rats.

Quantitative cytochemical methods were used for measurement of acetylcholine esterase (AChE) activities in the brain structures (sensorimotor cortex (layers III and V), nucleus caudatus, nucleus

124

accumbens and hippocampus (CA3 field) of Wistar and August rats with high and low levels of motor activities in "open field" test. Acetylcholine esterase activity revealed in freezing brain section histochemically (Karnovsky, Roots, 1964). In the present investigation was used tetraisopropilpirophosphoramide ("Serva") for inhibition of non-specific choline esterase and esterase activities. Quantitative valuation of acetylcholine esterase activity was performed the discrete method. The levels of optical dense in the product of histochemical reaction were measured on microscope LUMAM-I 3 (LOMO, Russia). The sound (diameter 2,5 mkm) and filter ( wave-length 488 nm) were used. Received data were processing statistically, and one-factor dispersion analysis (One-way ANOVA) was used.

It was found that acetylcholine esterase activities in indicated brain structures of August rats with high levels of motor activities prevail over August rats with low levels of motor activities. No this clear was noticed in Wistar rats and it was shown that distinctions between animals with high and low levels of motor activities were slight, but these distinctions vary depending on series of the investigations. Interstrain comparison of August rats with low levels of motor activities and Wistar rats with high levels of motor activities ( greatest distinct of motor function in these animals) showed exceeding of acetylcholine esterase activities in layer III sensorimotor cortex on August rats brain and no distinctions were noticed in the other indicated brain structures these animals.

Thus, typological and individual peculiarities in the brain of Wistar and August rats were revealed on cytochemical index " acetylcholine esterase activity".

Our data can be important to selection of experimental models for investigations of brain plasticity "in vivo".

РОЛЬ ПРОЦЕССОВ МЕТИЛИРОВАНИЯ ДНК В МЕХАНИЗМАХ РАЗВИТИЯ

АМНЕЗИИ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПАМЯТИ УСЛОВНОЙ ПИЩЕВОЙ АВЕРСИИ

Солнцева С.В., Филатова Т.С., Никитин П.В., Бредов Д.В., Козырев С.А., Никитин В.П.

ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени

П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия v.nikitin@nphys.ru

Исследовали участие процессов метилирования ДНК в механизмах

амнезии, вызванной нарушением реконсолидации памяти условной пищевой аверсии антагонистом NMDA рецепторов глутамата у виноградных улиток. Обнаружено, что эффекты ингибиторов ДНК-метилтрансфераз зависели от стадии развития амнезии. На ранней стадии амнезии (3-й день после ее индукции) инъекции ингибиторов метилтрансфераз сочетанные с напоминанием условным пищевым стимулом приводили к восстановлению памяти. Аппликации ингибиторов без напоминания были не эффективны. На

125

поздней стадии амнезии (10 день) ингибиторы метилтрансфераз не оказывали влияния на ее развитие. Предположено, что предъявление напоминающих стимулов приводит к реактивации процессов, вовлекаемых в развитие амнезии, одним из ключевых механизмов которых является метилирование/деметилирование ДНК нервных клеток.

Работа поддержана грантом РФФИ (проект № 13-04-01540).

THE ROLE OF DNA METHYLATION PROCESSES IN THE MECHANISMS OF AMNESIA AND MEMORY RECOVERY CONDITIONED FOOD AVERSION

Solntseva S.V., Filatova T.S., Nikitin P.V., Bredow D.V., Kozyrev S.A.,

Nikitin V.P.

P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia v.nikitin @ nphys.ru

Investigated the processes involved of the mechanisms of DNA

methylation in amnesia induced violation of reconsolidation memory of conditioned food aversion antagonist of NMDA glutamate receptors in snails. It was found that the effects of inhibitors of DNA methyltransferases depended on the stage of amnesia. In the early stages of amnesia (the third day after its induction) injection methyltransferase inhibitors are combined with a reminder conditioned food stimulus led to recovery of memory. Applications of inhibitors without a reminder were not effective. In the later stage of amnesia (10 day) methyltransferase inhibitors had no effect on its development. It is suggested that the presentation of reminder stimuli leads to reactivation processes involved in the development of amnesia, one of the key mechanisms which is the methylation / demethylation of DNA of nerve cells.

This work was supported by grant of RFBR (project № 13-04-01540).

РАННЕЕ ОБОНЯТЕЛЬНОЕ ОБУЧЕНИЕ СТИМУЛИРУЕТ МИГРАЦИЮ КЛЕТОК ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ ИНТЕРНЕЙРОНОВ ИЗ РОСТРО-МЕДИАЛЬНОГО ПУТИ В

ОБОНЯТЕЛЬНЫЕ ЛУКОВИЦЫ

Соловьёва Н.А., Анохин К.В.

ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия

n.solovyeva@nphys.ru

Нейрогенез интернейронов обонятельных луковиц проходит через три стадии: 1) стадию генерации клеток предшественников (КП) из стволовых клеток, расположенных в передней субвентрикулярной зоне (СВЗ) боковых желудочков мозга, 2) стадию миграции КП по ростро-медиальному пути

126

(РМП) в обонятельную луковицу, а также их радиальной миграции к месту дислокации и 3) стадию окончательной дифференцировки КП в гранулярные и гломерулярные интернейроны (Luskin MB, Neuron,1993, Lois C , Alvarez-Buylla A, Science, 1994). Установлено, что раннее обонятельное обучение способно стимулировать генерацию КП в СВЗ, что в последствии приводит к увеличению количества новообразованных нейронов в обонятельных луковицах (So et al, Neurosci, 2008). Эти данные указывают на регуляцию нейрогенеза под влиянием обучения, которая, возможно, осуществляется не только на начальной стадии генерации КП, но и при их миграции и дифференцировке. Настоящее исследование было предпринято с целью проверки этого предположения.

Мышат линии C57BL/6 в возрасте ПД 8 обучали в модели пассивного избегания запаха хищника (хоря). За 1 час до обучения вводили маркер пролиферирующих клеток 5-бромо-2'-дезоксиуридин (БрдУ) (50мг/кг, в/бр). Детекцию включения БрдУ в пролиферирующие КП проводили с помощью флюоресцентной иммуногистохимии. Работа выполнена с соблюдением основных биоэтических правил. Уже через 2 часа после обучения у опытных мышат по сравнению с необученными наблюдалось 4-х кратное увеличение количества БрдУ-положительных клеток, мигрирующих из рострального расширения РМП в обонятельную луковицу. В результате этого на 3-тьи сутки после обучения в ядерной области луковицы образовалось большое скопление из плотно расположенных КП, откуда они ускоренно мигрировали в гломерулярный и поверхностный гранулярный слои, преимущественно в запах-специфическую область луковицы. Об ускоренной миграции свидетельствовало значимое увеличение BrdU-positive cells в этих слоях у обученных мышат по сравнению с необученными.

Таким образом, обонятельное обучение в ранний постнатальный период индуцирует ускорение миграции КП в обонятельных луковицах и, тем самым, способствует ускоренному образованию интернейронов, которые в дальнейшем могут включаться в бульбарные нейрональные сети.

EARLY OLFACTORY LEARNING STIMULATES MIGRATION OF PROGENITOR INTERNEURONS FROM THE ROSTRAL MIGRATORY TO THE OLFACTORY

BULBS.

Solovjeva N.A., Anokhin K.V.

P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia n.solovyeva@nphys.ru

Neurogenesis of the bulbar interneurons passes through three

stage: 1) the stage of progenitor cells generation (PC) from stem cells located in the anterior subventricular zone (SVZ) of the brain lateral ventricles, 2) the stage of the migration of PC via the rostral migratory stream (RMS) in the olfactory bulb, and their radial migration to the site of the dislocation and 3) the stage final differentiation in granular and glomerular interneurons (Luskin MB, Neuron, 1993, Lois C , Alvarez-Buylla A, Science, 1994). It was

127

established that early olfactory learning stimulates generation of PC in the SVZ with the resulting increase of a number of newborn neurons in the olfactory bulbs (So et al, Neurosci, 2008). It is tempting to suggest that this learning-dependent regulation might take place not only during generation of the PC but also during their migration and differentiation. The present study was undertaken to test this hypothesis.

Pups of the C57BL/6 mice (PD8) were trained for passive avoidance of a polecat odor. One hour before training pups were injected with the marker of DNA synthesis 5- bromo-2'-deoxyuridine (BrdU) in a dose 50 mg/kg, i.p. Detection of BrdU incorporation into PC was performed by means of fluorescent immunohistochemistry. The study was carried out in accord with bioethics committee rules. At 2 hour after learning a 4-fold increase of number BrdU-positive cells that migrated out of a rostral extension of RMS was observed in experimental pups in comparison to untrained pups. As a result a large aggregate of PC was formed at third day after training in a nuclear region of the olfactory bulb. Cells from this region rapidly migrated into glomerular and granular layers, mainly into an odor-specific region of the olfactory bulb. This rapid migration was supported by a significant increase of a number of BrdU-positive cells in layers of trained pups in comparison to the control group.

Our results suggest that olfactory training in an early postnatal period can stimulate the migration of PC in the olfactory bulbs and thereby contribute to increased formation of new interneurons which subsequently can be incorporated into olfactory bulb neuronal networks.

ИЗМЕНЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ К ДЕЙСТВИЮ ЭТАНОЛА У КРЫС, ХРОНИЧЕСКИ ПОЛУЧАВШИХ НИКОТИН

Судаков С.К., Назарова Г.А., Алексеева Е.В.

ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени

П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия s-sudakov@nphys.ru

Совместное употребление никотина и этанола широко распространено

среди людей. Наиболее часто на фоне хронического курения табака происходит эпизодическое потребление алкогольсодержащих напитков. Известно, что хроническое введение никотина усиливает самовведение этанола крысами, что может указывать на изменение восприятия положительно-подкрепляющих свойств этанола. Одной из составляющей эйфоризирующего действия этанола является его анксиолитические свойства. В данной работе изучали выраженность анксиолитического действия этанола, а также его воздействие на метаболизм, двигательную активность и пищевое и питьевое поведение крыс, которым хронически

128

вводили никотин. Введение этанола таким животным приводило к существенно меньшему анксиолитическому эффекту, по сравнению с эффектом этанола у интактных крыс. Кроме этого, спустя 7 часов после введения этанола происходило снижение интенсивности метаболизма и снижение двигательной активности. В течение 12-14 часов после введения этанола у никотин-зависимых крыс, также, как и у интактных наблюдалось подавление пищевого и питьевого поведения. Причем, питьевое поведение у никотин-зависимых крыс подавлялось более выражено. Таким образом, хроническое потребление никотина приводит к подавлению чувствительности животных к анксиолитическому действию этанола. Этот факт может обуславливать снижение чувствительности животных к положительно-подкрепляющему, эйфоризирующему действию этанола. При этом отрицательное действие этанола на метаболизм, двигательную активность и питьевое поведение у хронически потребляющих никотин крыс, усилено.

CHANGE OF SENSITIVITY TO THE ACTION OF ETHANOL IN RATS CHRONICALLY TREATED WITH NICOTINE

Sudakov S. K. Nazarova G.A. Alekseeva E.V.

P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia

s-sudakov@nphys.ru

Joint use of nicotine and ethanol is widespread among humans. Most often against a background of chronic tobacco smoking is episodic consumption of alcoholic beverages. Aware that chronic nicotine enhances self-administration of ethanol in rats, which may indicate a change in the perception of positive reinforsing properties of ethanol. One of the component of reinforcing action of ethanol is its anxiolytic properties. This work studied the severity of anxiolytic action of ethanol, as well as its effects on metabolism, motor activity, and eating and drinking behavior of rats chronically injected with nicotine. Introduction of ethanol in animals led to significantly lower anxiolytic effect, compared with the effect of ethanol in the intact rats. In addition, 7 hours after administration of ethanol there were decline intensity of metabolism and decreased motor activity. During 12-14 hours after administration of ethanol in nicotine-dependent rats, as well as in intact, there was suppression of feeding and drinking behavior. Moreover, drinking behavior in nicotine-dependent rats was more suppressed. Thus, chronic nicotine intake leads to suppression of sensitivity of animals to the anxiolytic action of ethanol. This may lead to a decrease in sensitivity to reinforcing, pleasurable effects of ethanol. The negative action of ethanol on metabolism, motor activity and drinking behavior in rats chronically consuming nicotine were increased.

129

ИЗУЧЕНИЕ ТРЕНИРОВАННОСТИ СПОРТСМЕНОВ С ПОЗИЦИИ ТЕОРИИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ П. К. АНОХИНА

Сүхбат Г.

“Аварга” Институт физической культуры и спорта , Монголия

galsansukhbat@yahoo.com

Обоснование работы: Конкуренция в современном спорте, увеличение объемов и интенсивности тренировочных нагрузок обуславливают поиск новых путей и неиспользованных резервов в организации учебно-тренировочного процесса спортсменов различной квалификации. Функциональные системы поведенческого и особенно психического уровня, как правило, складываются по мере формирования у субъектов специальных потребностей и формируются в значительной степени в процессе обучения. Эффективное распределение восстановительных средств на различных уровнях структуры тренировочного процесса в значительной степени обуславливает совершенствование физической подготовленности спортсменов и достижение высоких и стабильных спортивных результатов. При определении факторов, лимитирующих работоспособность, очень важно, как проводится ее тестирование. Чем выше квалификация спортсмена, тем труднее повысить его работоспособность/ Все это требует изучения работоспособности спортсменов высокого класса с позиции системного подхода. Цели научной работы : Изучить работоспособность и тренированость боксёров с позиции теории функциональных систем П. К . Анохина.

Задачи научной работы : 1. Определить тренированность у боксёров по гемодинамике в разных периодах их спортивного поведения.

2. Установить уровнь работоспособности боксёров вышего класса в разных периодах их спортивного поведения.

3. Объяснить анэробную работоспособность и особености гемодинамики у боксёров с позиции теории функциональных систем организма.

Методы и материалы исследования: При проведении настоящего исслдедования у боксёров высокого класса (мужчины в возрасте 21 - 27 года) тестировали уровень тренированности по состоянию артериального давления и пульса до нагрузки; в период первой, второй и третей нагрузки и в период восстановления. Систолическое (САД) и диастолическое (ДАД) артериальное давление определяли по методу Короткова (в мм. рт. cт) частоту сердечных сокрашений (ЧСС, уд\мин) подсчитывали пульсотахометром. Уровень лактата кровы определяли с помощью специального лактата анализатора ‘SensoStarGL30’ для определения аноэробной работоспособности. Статистическая обработка данных проводилась по программе SPSS – 18. Определяли значимость различий по критерию Стьюдента.

Результаты исследования и обсуждение полученных результатов: Частота сердечных сокрашений (ЧСС, уд\мин) у боксёров в период покоя была 64 ±2.8 уд\мин, которая характеризует часототу сердечных сокрашений спортсменов высокого класса. Частота сердечных сокрашений у боксёров в период предстартового состояния увиличилось 143

130

± 4.1 уд\мин. Этот показатель был статистически достоверно (Р ≤0. 001) увеличен в период нагрузок особенно в конце третой нагрузки 223 ± 10 уд\мин., что характеризовало максимальную нагрузку. Возросший показатель сердечных сокрашений у боксеров в период восстановления (через 5 минут после нагрузки) заметно снижался до 124 ± 9.3 уд\мин. Такое динамическое изменение частоты сердечных сокрашений у боксёров можно обяснить по системному кванту К. В. Судакова, который писал: “Последовательное взаимодействие определяет взаимосвязь функциональных систем во времени, когда результат деятельности одной функциональной системы определяет деятельность другой функциональной системы и т. д. Последовательное взаимодействие функциональных систем во времени отражает принцип динамического построения функциональных систем — системного квантования процессов жизнедеятельности: от потребности к ее удовлетворению.

Систолическое АД у спортсменов в период предстартового состояния было 114 ± 7 мм.рт.ст и диастолическое давление 70 мм.рт.ст в состоянии покоя, 128± 4. мм.рт.ст и 57 ±7 мм.рт.ст в предстартовом состоянии. Систолическое давление у спортсменов заметно увеличилось (149 ± 9 мм.рт. ст) а диастолическое давление, наоборот, заметно упало до “0”. Данные изменения АД возврашались к исходному уровню в период восстановления. Такое изменение артериального давления показывало успешную тренировку спортсменов. Успешная тренировка по динамике артериального давления связана с саморегуляцией организма спортсменов высокого класса. Динамическая организация является принципом саморегуляции функциональных систем. Отклонение результата деятельности от уровня, обеспечивающего оптимальную жизнедеятельность организма, стимулирует активность в рамках функциональных систем цепи процессов, направленных на возвращение этого результата к оптимальному уровню. Уровень лактата крови, как известно, является важным критерием анаэробнойработоспособности спортсменов, Уровень лактата крови (12±1.5. ммоль\л) у наших боксеров более чем в 5 раз увеличивался по сравнению с величиной (2.4 ± 0.6 ммоль\л) в состоянии покоя. Такое увеличение лактата сведельствовало о достаточном уровне работоспособности и тренированности исследованных спортсменов.

Известно что, гликолитический механизм ресинтеза АТФ в скелетных мыщцах заканчивается образованием молочной кислоты, которая затем поступает в кровь. Выход ее в кровь после прекращения работы происходит постепенно, достигая максимума на 3—7-й минуте после окончания работы. Содержание молочной кислоты в крови в норме в состоянии относительного покоя составляет 1,0—1,5 ммоль-л-1 (15— 30 мг %) и существенно возрастает при выполнении интенсивной физической работы. Содержание ее в крови может возрастать у нетренированного человека до 5—6 ммоль л-1 , у тренированного — до 20 ммоль-л-1 и выше. Значительные концентрации молочной кислоты в крови после выполнения спортсменами максимальной работы свидетельствуют о более высоком уровне тренированности при хорошем спортивном результате или о большей метаболической емкости гликолиза, большей устойчивости его ферментов к смещению рН в кислую сторону. Таким образом, изменение концентрации молочной кислоты в крови после выполнения определенной физической нагрузки связано с состоянием тренированности спортсмена. По изменению ее содержания в крови обычно

131

определяют анаэробные гликолитические возможности организма, что важно при отборе спортсменов, развитии их двигательных качеств, контроле тренировочных нагрузок и хода процессов восстановления организма. Полученные нами результаты исследований боксёров высокого класса отражают принцип многосвязного регулирования и означают взаимодействие разных функциональных систем по их конечным результатам, что нередко определяет их обобщенную деятельность в интересах целого организма. Примером такой деятельности различных функциональных систем является гемодинамический, метаболический и поведенческий гомеостазис спортсменов высокого класса. Проведенные исследования указывают на перспективность применения теории функциональных систем П. К. Анохина для оценки целостных результативных функций спортсменов.

Выводы : 1. Гемодинамические показатели у обследованных боксеров, полученные по их спортивным ситемоквантам, являются надежным показателем их тренированности, что подтверждается оптимальной величиной лактата в их крови.

2. Возрастание содержания молочной кислоты в крови у обследованных боксеров свидетельствуют об оптимальном уровне их тренированности.

3. Целенаправленные тренировки боксёров под контролем их анаэробной работоспособности и гемодинамики, построенные в соответствии с теорией функциональных систем П. К. Анохина, перспективны для контроля достижения ими спортивных результатов.

THE STUDY OF TRAINING PROCESS IN SPORTSMAN BY P.K. ANOKHIN’S THEORY OF THE FUNCTIONAL SYSTEM

Sukhbat G.

Avarga Institute of physical culture and sport, Mongolia

galsansukhbat@yahoo.com

Background and aim: Assessment of the physical capacities of athletes is one of the most important issues in modern sports and this capacity is closely linked to training process in sportsmen. Anokhin's theory of the functional system is based on the concept of the useful result as the system- forming factor. Therefore the aim of our research was to study anaerobic capacity and training process in boxers by P. K Anokin’ s theory of the functional system.

Materials and methods: The Boxers of elite classes have been studied during their training process. Hemodynamic parameters such as arterial blood pressure ( systolic and diastolic ) and pulse rate have been determined by monitor and lactate in blood by lactate -analyze - ‘SensoStar GL30’ in calm period and 1.2.3 load’s periods and period of excitement. The results of current research had been analyzed by soft we program- SPSS- 17.

Results and conclusions: The hemodynamic parameters in elite boxers such as arterial blood pressure ( systolic and diastolic ) and pulse rate and lactate concentration in blood in various

132

periods of training process show that sport’s system –quantum as well as optimal training process . The obtained results of anaerobic working capacity and hemodynamic parameters in athletes (elite boxers ) in various period of their training had been explained by P. K Anokin’ s theory of the functional system of human organism such as useful result as the system- forming factor.

СИСТЕМНЫЕ И КЛЕТОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ АВЕРСИИ У НОВОРОЖДЕННЫХ ЦЫПЛЯТ

Тиунова А.А.1,Безряднов Д.В.1, Комиссарова Н.В.1, Анохин К.В. 1,2.

1ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени

П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия nphys@nphys.ru

2Курчатовский НБИКС-Центр, Москва, Россия nrcki@nrcki.ru

В работе исследовались механизмы двух сходных форм обучения,

адресованных к пищедобывательной функциональной системе у новорожденных цыплят. Оба вида обучения основаны на врожденной склонности цыплят клевать мелкие объекты и запоминать их визуальные и вкусовые характеристики. В модели пассивного избегания память формируется в результате однократного клевка объекта (бусины), обладающей неприятным вкусом (Gibbs et al., 2008). Вкусовая аверсия формируется у цыплят также в результате однократного предъявления бусины, но сухой, и последующего введения внутрибрюшинно хлорида лития, что приводит к развитию болезненного состояния (Barber et al., 1997). В обеих моделях в результате обучения формируется избегание аверсивного объекта при последующих предъявлениях. Целью работы было сопоставить механизмы формирования памяти в моделях пассивного избегания и вкусовой аверсии у новорожденных цыплят путем введения блокаторов глутаматных рецепторов, ингибиторов синтеза белка и синтеза ДНК при обучении.

Методы. Эксперименты проводили в соответствии с требованиями приказа № 267 МЗ РФ (19.06.2003г.), а также "Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных" (НИИНФ им. П.К.Анохина РАМН, протокол №1 от 3.09.2005 г.). Цыплят обучали в модели пассивного избегания или вкусовой аверсии на бусину в возрасте 1-2 суток, или вкусовой аверсии на новый корм в возрасте 3-5 суток. В разное время до или после обучения вводили внутрижелудочково или интраперитонеально: ингибитор синтеза белка анизомицин, синтеза гликопротеинов 2-дезоксигалактозу, синтеза ДНК 5-йодо-2’-дезоксиуридин, блокаторы глутаматных NMDA рецепторов АР5 и МК801. Животных тестировали через 6-48 ч после обучения.

Результаты. В обеих формах раннего обучения - пассивного избегания и вкусовой аверсии на бусину - формирование памяти нарушалось введением анизомицина или 2-дезоксигалактозы перед обучением. Введение

133

анизомицина сразу после обучения нарушало память при обучении пассивному избеганию, но не вкусовой аверсии. Введение МК801 перед обучением приводило к нарушению памяти в обеих моделях. В то же время, введение ингибитора синтеза ДНК 5-йодо-2’-дезоксиуридина нарушало память при формировании вкусовой аверсии на бусину, но не пассивного избегания. Мы предположили, что это отличие связано с особенностями обучения вкусовой аверсии, которое вовлекает функциональные системы не только поведенческого, но и метаболического уровня. В дальнейших экспериментах исследовался эффект введения 5-йодо-2’-дезоксиуридина на память при формировании вкусовой аверсии на новый вид корма. Мы обнаружили, что введение ингибитора через 50 мин после потребления корма достоверно снижало латентный период начала клевания при тестировании. В то же время, количество потребленного корма не различалось у животных, получавших 5-йодо-2’-дезоксиуридин, и у контрольных животных. Полученное расхождение может быть связано с восстановлением нарушенной памяти при получении вкусовой афферентации; возможно также, что введение ингибитора синтеза ДНК нарушало память о зрительных, но не о вкусовых характеристиках корма, вызвавшего болезненное состояние при обучении.

Выводы. Формирование вкусовой аверсии у цыплят вовлекает те же механизмы активации NMDA рецепторов и синтеза белка, которые обеспечивают память при обучении в модели пассивного избегания. В то же время, при выработке вкусовой аверсии необходим синтез ДНК, что, по-видимому, связано с особенностями системных механизмов этой формы обучения. При этом ингибитор синтеза ДНК, по-видимому, нарушает память о зрительных, но не вкусовых характеристиках пищевого объекта.

SYSTEM AND CELLULAR MECHANISMS OF AVERSION IN NEWBORN CHICKS

Tiunova А.А.1, Bezryadnov D.V.1, Komissarova N.V.1, Anokhin К.V. 1,2.

1P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia nphys@nphys.ru

2 NBICS Center, NRC “Kurchatov Institute”, Moscow, Russia, nrcki@nrcki.ru

In the present work we studied mechanisms of two similar one-trial

learning models which address to the feeding behavior in newborn chicks. Both types of learning are based on the inborn predisposition of young chicks to peck readily on small objects and to memorize their visual and gustatory characteristics. In passive avoidance training, memory develops as a result of single peck at a novel object (bead) covered by a distasteful substance (Gibbs et al., 2008). During conditioned taste aversion training, memory also is formed after chicks peck at a bead, but neutral (dry) one, and subsequently are made sick by intraperitoneal injection of lithium chloride (Barber et al., 1997). In both models training results in avoidance of the aversive object during subsequent presentations. The aim of the present work was to compare mechanisms of memory consolidation in passive avoidance and taste aversion models by means of administration of glutamate receptors

134

antagonists and protein or DNA synthesis inhibitors around the training.

Method. All experimental protocols were performed in accordance with the RF Ministry of Health order Nr.267 and “Guidance to works involving animals in experiments” (P.K.Anokhin Institute of Normal Physiology, RAMS, Protocol Nr.1, 3.09.2005). The chicks were trained for conditioned aversion to a bead or passive avoidance at the age of 1-2 days, or for conditioned taste aversion to novel food at the age of 3-5 days. At different time intervals before or after training the chicks received intraventricular or intraperitoneal injections of one of the following: inhibitor of protein synthesis anisomycin, of glycoprotein synthesis 2-deoxygalactose, of DNA synthesis 5-iodo-2’-deoxyuridine, antagonists of glutamate NMDA receptors AP5 and MK801. The animals were tested 6 to 48 h after the training.

Results. In both learning models, passive avoidance and conditioned aversion to bead, memory was impaired by pre-training administration of anisomycin or 2-deoxygalactose. Injection of anisomycin just after training disrupted memory in passive avoidance but not in conditioned aversion task. Pre-training administration of MK801 impaired memory in both tasks. On the other hand, administration of DNA synthesis inhibitor 5-iodo-2’-deoxyuridine disrupted memory in conditioned bead aversion task but not in the passive avoidance. We hypothesized that this divergence might be due to the peculiarity of conditioned aversion learning which involves not only behavioral functional systems but metabolic systems as well. In further experiments we checked the effect of 5-iodo-2’-deoxyuridine administration on conditioned taste aversion to novel food. We found that the inhibitor injection 50 min after the food intake significantly reduced the latency of pecking start during test. However, the amount of the consumed food did not differ between animals receiving 5-iodo-2’-deoxyuridine and controls. This discrepancy might be produced by recovery of the impaired memory owing to gustatory input; alternatively, DNA synthesis inhibitor might disrupt memory for visual but not gustatory features of the food that caused sickness.

Conclusion. Conditioned taste aversion, as well as passive avoidance learning, involves activation of NMDA receptors and protein synthesis. At the same time, consolidation of conditioned aversion memory requires DNA synthesis which is possibly attributable to system mechanisms of this learning task. Administration of DNA synthesis inhibitor apparently impairs memory for visual cues but not for gustatory characteristics of the food.

135

АЛКОГОЛЬНАЯ МОТИВАЦИЯ ПРИ НАПРАВЛЕННОЙ МОДУЛЯЦИИ АКТИВНОСТИ

РЕНИН-АНГИОТЕНЗИНОВОЙ СИСТЕМЫ

Толпыго С.М., Певцова Е.И.

ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия

stolpygo@mail.ru

В экспериментах на животных с искусственно выработанной алкогольной зависимостью была изучена динамика иммунологических и биохимических показателей в условиях направленной длительной модуляции активности ренин-ангиотензиновой системы (РАС). Модуляцию активности РАС осуществляли путем активации или блокады специфических рецепторов основного эффекторного пептида РАС - ангиотензина-II (A-II), при пролонгированном введении соответственно A-II или антагонистов его рецепторов (АТ1 и АТ2-рецепторов), с использованием осмотических мининасосов («Alzet»,США), обеспечивающих непрерывное поступление вещества в организм в течение 7 суток.

Было обнаружено, что активация РАС на фоне длительного введения A-II (в течение 7 дней) в условиях свободного выбора между водой и этанолом достоверно увеличивала потребление этанола и уменьшала потребление воды у крыс. Снижение активности РАС путем блокады АТ1 и АТ2- рецепторов приводило к разнонаправленным изменениям в потреблении воды и этанола. Пролонгированное введение антагониста АТ1-рецепторов лозартана вызывало умеренное уменьшение суммарного объема потребляемой жидкости как непосредственно после вживления осмотических мининасосов, так и в течение последующих 7 дней после прекращения их действия. Отмечено последовательное уменьшение потребления воды, которое сочеталось с достоверным увеличением приема алкоголя после окончания действия мининасоса. При длительном введении антагониста АТ2-рецепторов PD 123,319 наблюдали последовательное снижение количества потребляемого этанола как в ходе поступления вещества в организм, так и в течение последующего 14 –дневного периода.

Ранее нами было показано, что хроническая алкоголизация приводит к развитию неспецифического иммунодефицита (по цитологическим показателям крови). Это сочетается с увеличением активности ферментов - маркеров поражений ткани печени и миокарда, усилением процессов перекисного окисления липидов, истощением антиоксидантной защиты, а также с нарушением синтеза оксида азота (NO) при высокой активности NO-синтазы, переключающейся на продукцию активных форм кислорода, что, как известно, опосредует развитие окислительного стресса. При длительной направленной модуляции активности РАС у крыс были выявлены фазные изменения показателей гуморального и клеточного иммунитета. В условиях свободного выбора между раствором этанола и водой, а также при длительном введении антагониста АТ1-рецепторов лозартана наблюдали выраженную нормализацию иммуноклеточного статуса, а также уменьшение дисбаланса активности NO-синтазы в форменных элементах и уровня продукции NO в плазме крови. После пролонгированного введения A-II и блокатора АТ2-рецепторов PD 123,319 эти сдвиги усилились и стали более

136

выраженными, чем при принудительной алкоголизации. После длительного введения PD 123,319 было зарегистрировано также значительное достоверное возрастание активности миокардиальной формы лактатдегидрогеназы - гидроксибутиратдегидрогеназы, что указывает на ишемические повреждения миокарда и эндотелия сосудов.

Полученные данные позволяют предположить, что перестройка регуляции водно-солевого баланса в организме, а также изменения в иммунном статусе и в системе оксида азоты, индуцируемые хронической алкоголизацией, опосредуются преимущественно за счет активации АТ1-рецепторов. Усиление токсического действия алкоголя на органы и ткани, приводящее к повреждению внутренних органов и, в первую очередь, сердечно-сосудистой системы, по-видимому, обусловлены снижением активности АТ2-рецепторов.

Работа поддержана РГНФ (проект № 11–06–00847а).

ALCOHOL MOTIVATION THROUGHOUT RENIN-ANGIOTENSIN SYSTEM ACTIVITY MODULATION

Tolpygo S.M., Pevtsova E.I.

P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia

stolpygo@mail.ru

In experiments with formed alcohol dependence dynamic of several immunological and biochemical parameters throughout directed modulation activity of renin-angiotensin system (RAS) was studied in rats. This modulation performed by activation or blockade of specific receptors to more active peptide RAS - angiotensin-II (A-II) during prolonged administration of A-II or antagonists its receptors (AT1, AT2 receptors). Osmotic minipumps («Alzet», USA), providing a continuously supply of a substance in body within 7 days in experiments were used.

It was revealed that in rats with formed alcohol motivation RAS activation by prolonged administration A-II significantly increased consumption of ethanol and reduced water intake. Reduced activity of RAS by blockade of AT1 and AT2 receptors resulted to contrary changes in consumption of water and ethanol. Prolonged administration of the AT1 receptor antagonist losartan caused moderate reduction in consumed of total volume of fluid (alcohol, water) after osmotic minipumps implantation, and within next following 14 days. Consistent reduction in water consumption, combined with a significant increase in alcohol consumption as a definitive effect of minipumps was detected. With long-term administration of AT2 receptor antagonist PD 123,319 decline in the amount of ethanol consumption was observed.

In our experiments the chronic alcoholization stemmed to development of non-specific immune deficiency (blood cytological indicators) which was exhibited in rats. It was combined with increase in enzyme activity of damage markers in liver and myocardium, high lipid peroxidation, depletion of antioxidant protection, as well as impairment of nitric oxide (NO) synthesis and high activity of NO-synthase, shifting with production of reactive oxygen. Under directed

137

modulation RAS activity phase changes of humoral and cellular immunity was identified. In a free choice between ethanol solution and water, as

well as prolonged administration of the AT1 receptor antagonist losartan it was observed an expressed normalization of immune status and reduction of imbalance NO-synthase activity in cells and level of NO production in blood plasma of rats. After prolonged administration

of A-II and AT2 receptor blocker PD 123,319, these changes have been increased and become more pronounced than in forced alcoholization of animals. After prolonged administration PD 123,319 significant increase in activity significant myocardial form lactatedehydrogenase - hydroxybutiratdehydrogenase, indicating ischemic myocardial damage and vascular endothelium were registered. Changes in regulation of water and salt balance in the body, as well as shifts and changes in the immune system, nitric oxide, induced by chronic alcoholization are mediated primarily through the activation of AT1 receptor suggested. Data of evidence that increasing of the toxic effects of alcohol on organs and tissues, resulting in damage to the internal organs, primarily cardiovascular system, was related to reduced activity of A-II AT2 receptors.

Work was supported by grant RFH (№ 11-06-00847a).

НОВАЯ ПАРАДИГМА ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ГЕМОСТАТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА КРОВИ

Удут В.В., Тютрин И.И.

ФГБУ «НИИ фармакологии» СО РАМН, Томск, Российская Федерация,

udutv@mail.ru ГБОУ ВПО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава

Российской Федерации, Томск, Российская Федерация

Подавляющее большинство клинических исследований, за исключением, пожалуй, мониторинга критических состояний, сопровождается получением противоречивых данных о гемостатическом потенциале (ГП) при заболеваниях различного генеза, несмотря на универсальность и относительную неспецифичность его изменения. Именно это диктует необходимость разработки новых подходов и оценки, и интерпретации данных. Аксиоматичность определения системы регуляции агрегатного состояния крови (РАСК), как системы со свойствами оперативной мобилизации её элементов в соответствии с сиюминутными функциональными запросами, для обеспечения оптимального ГП, в ранг приоритета ставит системный подход, позволяющий получать объективную информацию о взаимодействии анатомических, морфологических и биохимических структурных элементов системы.

Цель работы: Разработка и клиническая апробация интегративной технологии оценки функционального состояния гемостатического потенциала крови в сравнении с общепринятыми методами исследования гемостаза и эндотелиальной функции.

138

Методики: исследования выполнялись в группах здоровых добровольцев обоего пола в возрасте от 21 года до 45 лет (27,3±7,4 года) и у пациентов с нарушениями свертывающей системы крови (31,4±5,6 года). В режиме пробы на тромбоопасность (А.С.№1110444) оценивались: тест генерации тромбина (ТГТ); ряд интегринов, селектинов и кадгеринов; спонтанная и индуцированная агрегация тромбоцитов; фактор Виллебранда; тромбоксан А2; АЧТВ; тромбиновое время; протромбиновое время; фибриноген; РФМК; D-димеры; фибринолитическая активность; XIII-фактор; плазминоген; эндотелин; СРБ; ФНО-α; интерликины 4, 8, 1ß. Оценка ГП системы РАСК проводилась методом низкочастотной пьезотромбоэластографии (нТЭГ) (Патент N98251, N106518, N107929), позволяющим в цельной крови (V=0,45мл) детально оценивать все фазы свертывания крови, антикоагулянтную и фибринолитическую активности.

Результаты: Проведенная оценка ГП методом пТЭГ позволила типизировать его уровни на норма-(60%), гипо-(20%) и гипер-(20%) коагуляции. Ни один из анализируемых клоттинговых, флуориметрических и иммуноферментных методов получения информации о продуцентах эндотелия и факторах гемостаза не стратифицируется в выявленные типы ГП в силу либо значительного диапазона их референтных значений, либо из-за следовых величин. Лишь результаты ТГТ продемонстрировали возможность выявления гипо- и гипер- активностей ГП. Исследования в режиме пробы позволили выявить соответствующие результатам пТЭГ направленности реагирования глобальных, но, с позиций лабораторной практики, «малоинформативных» тестов. Идентичные результаты были получены и при обследовании пациентов с нарушениями в системе гемостаза, реализованными в тромботические осложнения.

Заключение: Полученная информация свидетельствует в пользу того, что для оценки ГП исследования необходимо проводить в цельной крови и в режиме Point-of-care testing. Только такой подход позволяет оценить всю совокупность взаимодействия элементов системы РАСК в условиях влияния неизбегаемого стрессора – стандартизованной контактной активации. Действительно, проба цельной крови, содержащая аликвоты продуцентов эндотелия (ряд из которых реализует эффекты в ограниченном временном интервале), форменных элементов крови и факторов гемостаза, используемая для оперативного анализа. Позволяет получать объективную информацию о «временном срезе» состояния ГП. Оптимальным вариантом получения объективных данных является двукратное изучение ГП: до и после проведения пробы на «тромбоопасность».

139

A NEW PARADIGM FOR EVALUATION OF FUNCTIONAL STATE OF BLOOD HEMOSTATIC POTENTIAL

Udut V.V., T’utrin I.I.

Federal Governmental Budgetary Institution «Research Institute of

Pharmacology» Siberian Branch of the RAMS, Tomsk, Russian Federation, udutv@mail.ru

Governmental Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education «Siberian Medical State University» of Russian Federation

Ministry of Health, Tomsk, Russian Federation

The majority of clinical research, except, probably, critical states monitoring, is associated with getting contradictory data on hemostatic potential (GP) under different diseases, despite its measurement is universal and relatively non-specific. Exactly the mentioned fact demands elaboration of new approaches of analysis and data interpretation. A system regulating an aggregation state of blood is the system able to mobilize its elements in compliance with momentary functional demands to ensure optimal GP. Axiomatic nature of its evaluation is known. This fact creates a priority of using a systemic approach, which enables getting objective information on interaction between anatomical, morphological and biochemical structural elements of the system.

The aim of the work: To elaborate and to test in clinics an integrative technique for estimating the functional state of the hemostatic potential in comparison with generally accepted methods for estimation of the hemostatic system and endothelial function.

Methods: Investigations were carried out on healthy volunteers of both sexes at the age of 21-45 years (an average age was 27,3±7,4 years) as well as on patients with blood coagulant activity disorders (an average age was 31,4±5,6 years). At the regime of determining thrombodanger (SU1110444) the following tests were carried out: thrombin generation test (TGT); measurements of a series of integrins, selectins and cadherins; spontaneous and induced thrombocyte aggregation tests; measurement of von Willebrand factor, thromboxane A2, activated partial thromboplastin time, thrombin time, prothrombin time, fibrinigen, soluble fibrin monomer complex, D-dimers, fibrinolytic activity, XIII-factor, plasminogen, endothelin, C-reactive protein, tumor necrosis factor-α, interleukines 4, 8 and 1β. We used low-frequency haemoviscoelastography (Patents №98251, 106518, 107929) method, which enables detailed estimation of all blood clotting stages, anticoagulant and fibrinolytic activity in the whole blood (V=0,45 ml).

Results: GP estimation by haemoviscoelastography made it possible to typify GP values into normal (60%), hypocoagulation (20%) and hypercoagulation (20%) levels. None of the analyzed clotting, fluorimetric and immunoenzyme methods of getting information about endothelium-produced substances and hemostatic factors doesn’t stratify into the mentioned GP types either due to a wide range of the reference values of the measured substances or due to their trace quantities. Only TGT results showed possibility of revealing GP hypo- and

140

hyperactivity. Investigations at the regime of determining thrombodanger enabled revealing trends in reactions of the overall tests, which are considered to be «low-informative» in terms of laboratory diagnostics. Identical results were obtained also when studying patients with hemostatic system disorders declared themselves as thrombotic complications.

Conclusion: Conclusion: Received information showed that for HP estimation the study should be carried out in whole blood and in the regime of Point-of-care testing. Only such approach allows evaluating the total of system RASB elements interactions under the influence of inescapable stressor - standardized contact activation. Indeed, the whole blood sample containing aliquots of endothelium producers (a number of which realizes effects in the limited time interval), blood cells and hemostasis factors being used for operating analysis allows obtaining objective information about the "time sample" of HP state. Two-fold study of HP: before and after the test of " thrombosis risk" is the best variant to receive objective data.

ЛОКАЛЬНЫЕ РИТМИЧЕСКИЕ ТЕПЛОВЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ КАК СРЕДСТВО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ У СПОРТСМЕНОВ ПОСЛЕ

ИНТЕНСИВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

Фудин Н.А., Классина С.Я., Вагин Ю.Е.

ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия

n.fudin@mail.ru

Целью работы являлось изучение влияния локальных ритмических тепловых воздействий (РТВ) на восстановление физиологических функций спортсмена после интенсивных физических нагрузок.

В обследовании приняли участие 19 молодых людей в возрасте 18-27 лет с различным уровнем физической подготовленности. Каждый испытуемый принимал участие в двух обследованиях, в которых дважды предлагалась возрастающая по интенсивности этапно-дозированная физическая нагрузка на велоэргометре при работе до отказа при поддержании постоянной скорости вращения педалей. После первого предъявления нагрузки восстановление происходило либо естественным образом (сидя в седле велоэргометра и не вращая педали), либо на фоне РТВ. Время восстановления в обоих случаях составляло 6 минут. Для нагрузочного тестирования был использован велоэргометр «Sports Art 5005», а само нагрузочное тестирование велось под контролем электрокардиографии и пневмографии с использованием компьютерного комплекса «Поли-Спектр-8» («Нейрософт», Россия). Оценивали показатели спектрального анализа ритма сердца, ЧСС (уд/мин) и ЧД, 1/мин, измеряли АД (мм рт. ст), регистрировали скорость вращения педалей (V, км/час) с помощью прибора «SIGMA – bc-509” (Germany), оценивали уровень мотивации и уровень

141

субъективного самочувствия, фиксировали субъективные жалобы. Работа выполнена с соблюдением биоэтических норм.

Методологической основой работы являлась концепция системного квантования поведения (К.В. Судаков), согласно которой достижение конечного результата системокванта (выполнение нагрузки до отказа) происходило поэтапно. Каждый этапный результат характеризовался своим параметром (отклонение скорости вращения педалей от заданной) и имел свою «физиологическую цену» (Классина С.Я., 1984).

Результаты: Сравнительный анализ эффектов естественного восстановления и восстановления на фоне РТВ показал, что РТВ способствуют улучшению самочувствия испытуемого после интенсивной физической нагрузки.

РТВ оказывают нормализующее влияние на вегетативный тонус испытуемого. Так, если при естественном восстановлении уровень симпатических влияний на сердце достоверно усиливался (p<0,05), то при восстановлении на фоне РТВ, наоборот, отмечалась тенденция к снижению симпатических влияний, а, следовательно, и снижению АДС(p<0,05), ЧСС(p<0,05), ВИК(p<0,05), МОК (p<0,05).

Известно, что процесс восстановления спортсмена после физической нагрузки всегда сопровождается снижением ЧСС, однако при восстановлении на фоне РТВ значимое снижение ЧСС отмечалось уже на 1-ой минуте (p<0,05). Восстановление на фоне РТВ оказалось эффективнее, поскольку к 6-ой минуте восстановления отклонение ЧСС от фонового уровня было значимо меньше, чем при естественном восстановлении (p<0,05).

Показано, что после восстановительных процедур повторная нагрузка той же мощности требует значимо большей «физиологической цены» (p<0,05), однако после восстановления на фоне РТВ прирост «цены» был меньше. После восстановления с использованием РТВ отмечено достоверное снижение параметра результата (p<0,05), что позволяет говорить о стабилизации ритма вращения педалей, ведущей к более экономичному расходу энергетических ресурсов испытуемого.

Выводы: Локальные ритмические тепловые воздействия являются эффективным нелекарственным средством восстановления физиологических функций у спортсменов после интенсивных физических нагрузок.

LOCAL RHYTHMIC THERMAL EFFECTS AS THE MEANS OF THE REHABILITATION OF SPORTSMEN'S PHYSIOLOGICAL FUNCTIONS AFTER

INTENSIVE PHYSICAL ACTIVITY

Fudin N.A., Klassina S.Ya., Vaguine YU.Ye.

P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia n.fudin@mail.ru

The present paper is devoted to the problem of physical functions

rehabilitation after physical activity in different conditions. During the research, two experiments were held that resulted into analysis of recreation with thermal influence and without it.

19 sportsmen aged from 18 to 27 years were involved in the first experiment where they rotate the bicycle ergometer pedals with

142

gradually increasing resistance of rotation until the refusal to continue. After the work sportsmen physical functions rehabilitated while seating for 6 minutes. Then the sportsmen started working again until another refusal to pedal. During the second experiment, the same participants did the same procedure, but in the rehabilitation period, the nose and mouth area was be heated by rhythmic thermal actions.

Analysis of received data was based on the K.V. Sudakov concept of systemic quantization of goal-full behavior. Each stage of the experiment was be analyzed separately. Each stage's result was characterized by its parameter (deviation of the velocity of pedal rotation from a given velocity) and had the «physiological price» (Klassina S.Ya., 1984).

First, under the intensive physical activity the sportsmen of both experiments complained of bad feelings. Blood pressure, heart beat rate, Kerdo autonomic index and cardiac output raised. The increase of the physiologic parameters indicated the augmentation of sympathetic nervous system tone.

Second, the physiologic processes normalized faster with the local rhythmic thermal influence than without it. Between two groups of data the statistical significant difference was found (p<0.05). The sportsmen felt better to their minds.

Then, in the second stage of hard work which was after the rehabilitation period with the local rhythmic thermal impact there was less deviation of systemic physiologic parameters (parameter of result and «physiological price») in comparison to one in the condition of the first experiment without thermal influence. The statistical significant difference was found between these groups of data also (p<0.05).

To conclude, the local rhythmic thermal influence was the effective non-medicinal method to rehabilitate the sportsmen after intensive physical activity.

ВСАСЫВАНИЕ МОНОСАХАРИДОВ В ТОНКОЙ КИШКЕ КРЫС, СОДЕРЖАВШИХСЯ НА БЕЗУГЛЕВОДНОЙ ДИЕТЕ В РАННЕМ ПОСТНАТАЛЬНОМ

ОНТОГЕНЕЗЕ

Шептицкий В.А.1,2, Чебан Л.Н.1

1Институт физиологии и санокреатологии АН Молдавии, Кишинев

2Приднестровский госуниверситет им. Т.Г. Шевченко, Тирасполь, Молдавия

septitchi@mail.ru

В последние десятилетия получены веские доказательства наличия закономерного реагирования систем транспорта моносахаридов в тонкой кишке на изменение содержания в рационе питания углеводов. Однако ряд особенностей и механизмы этого адаптивного реагирования остаются дискуссионными, что объясняется, в частности, разнообразием используемых методических подходов, различиями в возрасте экспериментальных животных и

143

сроках воздействия нутритивных факторов. Несмотря на то, что безуглеводная диета и период выхода из нее является хорошей моделью для изучения закономерностей и механизмов формирования адаптивных и патогенных изменений деятельности транспортных систем тонкой кишки, до настоящего времени влияние безуглеводной диеты в период раннего постнатального онтогенеза на всасывание моносахаридов изучено недостаточно.

Целью данной работы является исследование всасывания глюкозы и фруктозы в тонкой кишке крыс, содержавшихся на безуглеводной диете в период раннего постнатального онтогенеза непосредственно с момента перехода на дефинитивное питание.

Исследования выполнены на крысах-самцах, содержавшихся в условиях вивария. После отъема (на 18-19 день) крысята опытной группы находились в течение 6 недель на безуглеводной диете, после чего часть животных была переведена на стандартный рацион питания (диета AIN-93G с модификациями). Контролем служили животные, содержавшиеся после отъема на стандартном рационе питания. Для исследования всасывания моносахаридов использовали метод перфузии изолированного сегмента тонкой кишки in situ (single-pass intestinal perfusion). Эксперименты на животных проводились с соблюдением биоэтических норм и правил.

Обнаружено, что у крыс, содержавшихся после отнятия на безуглеводной диете, интенсивность всасывания глюкозы составляет лишь 10-20 % от этого показателя у животных контрольной группы в зависимости от исходной концентрации субстрата в полости кишки, а всасывание фруктозы практически отсутствует. Исходя из данных опытов с применением флоридзина, изменение всасывания глюкозы в условиях безуглеводной диеты происходит за счет резкого понижения активного компонента ее транспорта. Спустя 6 недель содержания животных на безуглеводной диете наблюдается существенное снижение максимальной скорости транспорта глюкозы (Jmax) (в 3,5 раза), повышение константы скорости ненасыщяемого всасывания (Kd) (почти в 2 раза) и константы Михаэлиса (Kt), снижение коэффициента эффективности системы активного транспорта глюкозы (Jmax/Kt) (в 4,6 раза). Уже спустя 3 суток после перевода животных с безуглеводной диеты на стандартную происходит заметное увеличение интенсивности всасывания глюкозы (в 3,4 раза) по сравнению с уровнем всасывания у крыс, содержавшихся 6 недель на безуглеводной диете, и появление незначительного уровня всасывания фруктозы. В течение последующих 4 - 5 недель интенсивность всасывания моносахаридов несколько увеличивается по сравнению с уровнем всасывания у крыс, содержавшихся 3 суток на стандартном рационе питания после выхода из безуглеводной диеты, однако, не достигает уровня контроля. При этом спустя 6 недель после перевода животных с безуглеводной диеты на стандартную скорость всасывания глюкозы остается в 1,5 раза, а фруктозы – в 3,6 раза ниже, чем у животных контрольной группы.

Таким образом, длительная безуглеводная диета в раннем постнатальном онтогенезе приводит к существенной редукции всасывания моносахаридов в тонкой кишке и способствует развитию его нарушений в последующей жизни.

Работа выполнена в рамках проекта 11.817.09.01 F.

144

THE ABSORPTION OF MONOSACCHARIDES IN THE SMALL INTESTINE OF RATS KEPT ON A CARBOHYDRATE FREE DIET

IN EARLY POSTNATAL ONTOGENESIS

Sheptitsky V.A.1,2, Ceban L.N.1

1The Institute of Physiology and Sanocreatology of the Academy of

Sciences of Moldova, Chisinau 2The Transnistrian State University "T.G.Shevchenko", Tiraspol, the

Republic of Moldova septitchi@mail.ru

Some forcible arguments for the presence of regular response of

the monosaccharide transport systems in the small intestine to carbohydrate content changes in the dietary intake have been obtained in the last decades. Nevertheless, some peculiarities and the mechanisms of this adaptive response remain debatable. That can be explained, in particular, by the variety of used methodical approaches, by the differences in age of the experimental animals and in action time of the nutritive factors. Despite the fact that carbohydrate free diet and the period of withdrawal from it are a good model for the investigation of natural laws and mechanisms of the formation of adaptive and pathogenic changes of the small intestine transport systems' activity, the impact of carbohydrate free diet in the period of early postnatal ontogenesis upon the absorption of monosaccharides has not been studied sufficiently.

The aim of this work is the investigation of glucose and fructose absorption in the small intestine of rats kept on a carbohydrate free diet in the period of early postnatal ontogenesis outright from the moment of transition to definitive nutrition.

The research has been carried out using male rats kept in the conditions of an animal house. After weaning (on day 18-19), the young rats of the experimental group were on carbohydrate free diet during 6 weeks. Then, a part of the animals were put on the standard food ration (the diet AIN-93G with modifications). The reference group comprised the animals that were kept after weaning on the standard food ration. To assess the absorption of monosaccharides, the method of single-pass intestinal perfusion of an isolated segment of the small intestine in situ was used. The experiments with the use of animals have been carried out with observance of the bioethical norms and rules.

It has been revealed that, in rats kept on the carbohydrate free diet after weaning, the intensity of glucose absorption is only 10-20% of this index value in the reference group animals depending on the substratum's initial concentration in the intestinal cavity and fructose absorption is practically absent. According to the data obtained in the experiments with the use of floridzin, the change of glucose absorption in the conditions of carbohydrate free diet takes place because of a sharp decrease of the active component of its transport. After 6 weeks of the animals' carbohydrate free diet, a considerable decrease of the maximum glucose transport rate (Jmax) (in

145

3.5 times), an increase of the nonsaturable absorption rate constant (Kd) (almost in 2 times) and the Michaelis' constant (Kt), a decrease of the active glucose transport system's effectiveness coefficient (Jmax/Kt) (in 4.6 times) were observed. As early as in 3 days after putting the animals from the carbohydrate free diet on the standard food ration, a noticeable increase of the glucose absorption intensity (in 3.4 times) in comparison with the absorption level in the rats kept on the carbohydrate free diet during 6 weeks as well as the possibility to mention some minor level of fructose absorption occurred. In the course of the subsequent 4-5 weeks, the intensity of monosaccharide absorption had been somewhat increasing in comparison with the absorption level in the rats kept on the standard food ration for 3 days after their withdrawal from the carbohydrate free diet. However, it had not reached the level of the reference group. In 6 weeks after putting the animals from the carbohydrate free diet on the standard food ration, the glucose absorption rate was in 1.5 times whereas the fructose absorption one - in 3.6 times less than the corresponding values of the reference group.

Thus, a prolonged carbohydrate free diet in early postnatal ontogenesis substantially reduces the absorption of monosaccharides in the small intestine and is conductive to the development of malabsorption in the subsequent life.

The work has been fulfilled in the framework of the project 11.817.09.01 F.

РАЗЛИЧНЫЕ ПОПУЛЯЦИИ НЕЙРОНОВ РЕЛЕВАНТНЫХ СТРУКТУР МОЗГА КРЫС ИЗБИРАТЕЛЬНО ВОВЛЕКАЮТСЯ В ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ

ДОЛГОВРЕМЕННОЙ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ПАМЯТИ

В.В.Шерстнев1, М.А. Грудень1*, Александров Ю.И2., Сторожева З.И1., Голубева О.Н1., Прошин А.Т. 1

1ФГБУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени

П.К. Анохина» РАМН, Москва, Россия v.sherstnev@nphys.ru

2ФГБУ» Институт психологии» РАН

Исследовали особенности вовлечения различных популяций нейронов, локализующихся в релевантных структурах мозга взрослых крыс Wistar в обеспечении процессов долговременной прсстранственной памяти. С помощью иммуногистохимического метода изучали экспрессию транскрипционного фактора c-fos в клетках, синтезирующих нейронспецифические белки NeuN и калбиндин D-28K в гиппокампе, черве мозжечка, моторной и ретроспениальной коре мозга крыс после обучения навыку нахождения скрытой платформы в водном лабиринте. Выявляли также апоптотические нервные клетки экспрессирующие NeuN. Обнаружены значимые различия внутри и межструктурного распределения NeuN+ - и калбиндин+ – позитивных

146

нейронов, экспрессирующих c-fos у обученных и контрольных животных. Выявлена взаимосвязь количества экспрессирующих c-fos нейронов меченных NeuN в ретроспениальной коре мозга с показателями упрочения долговременной пространственной памяти. Предполагается, что документированные особенности регионального распределения активируюшихся и погибших при обучении нервных клеток,экспрессирующих различные нейронспецифические белки, а также характер их взаимосвязи с показателями обучения отражает специфичность вовлечения нейронов этих популяций в механизмы формирования долговременной пространственной памяти.

Работа выполнена при поддержке РФФИ, проект № 12-06-00077

DIFFERENT POPULATIONS OF NEURONS IN RELEVANT BRAIN STRUCTURES SELECTIVELY ARE ENGAGED IN LONG TERM SPATIAL MEMORY

MAINTENANCE

V.V.Sherstnev1, M.A.Gruden1*, Ju.I.Alexandrov2, Z.I.Storozheva1, O.N.Golubeva1, A.T.Proshin1

1P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia

v.sherstnev@nphys.ru 2 Institute of psychology RAN

Particularities in supplying of long term memory processes of

various neural populations located in relevant brain structurs were investigated. Expression of transcription factor c-fos in cells which synthesized neuronspecific proteins NeuN and calbindin D-28K in the hypocampus, cerebellar vermis, motor and retrospinial cortex after training to find hidden platform in water maze was investigated by immunohistochemical method. Apoptotic neural cells expressed NeuN were also revealed. Significant differences in intra - and interstructural distribution of the NeuN- and calbindin - positive neurons which expressed c-fos in trained and control rats were examined. Correlation between quantity of c-fos expressed NeuN positive neurons in the brain retrospinial cortex and undicators of long term spatial memory consolidation was disclosed. Obtained data are of evidence that neurons from different neural populations in relevant brain structures selectively are engaged in long term spatial memory maintaince.

Support by RFBR, grant № 12-06-00077.

147

ОСОБЕННОСТИ МАТЕРИНСКОГО ПОВЕДЕНИЯ У КРЫС WAG/RIJ

А.Ю. Шишелова, Д. А. Цветаева

Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН. Москва. Россия

ihna_ann@mail.ru

Целью работы было исследовать проявления материнского поведения у первородящих самок крыс линии WAG/Rij, генетически предрасположенной к развитию абсанс-эпилепсии, в сравнении с самками крыс родоначальной линии Вистар.

Методика исследований. Наблюдение за материнским поведением осуществляли в следующие периоды: на 1-3, 4-6, 7-9, 10-12, 13-15 дни после родов. Каждую самку с пометом содержали в отдельной клетке. Для стимуляции материнского поведения кормящую самку отсаживали из клетки на 4 минуты, проводили кратковременный хэндлинг крысят, после чего мать возвращали в клетку. Далее в течение 10 минут проводили видеозапись материнского поведения. При обработке видеофайла регистрировали латентные периоды первого подхода матери к крысятам (ЛП1), перетаскивания крысят, возвращения самки в гнездо, общую продолжительность активных контактов с крысятами (обнюхивания, облизывания, перетаскивания), время, затраченное на строительство гнезда. Также отмечали стратегию перетаскивания крысят, фиксировали наличие длительных (более 1 мин) непрерывных поведенческих реакций кормящей самки (аутогруминга, питьевого поведения, рытья опилок, вращательных движений и др.). Все эксперименты выполняли в соответствии с требованиями Директивы Совета Европейского Сообщества (86/609/ЕЕС) об использовании животных для экспериментальных исследований.

Результаты исследований. Обнаружен ряд различий в характере материнского поведения кормящих самок линий WAG/Rij и Вистар в ответ на постороннее вмешательство в гнездо. У большинства самок WAG/Rij происходили колебания продолжительности ЛП1 от одного исследуемого периода к другому, в то время как у всех самок Вистар ЛП1 плавно снижался от 1-го к 3-му периоду. К 4-5 периоду у большинства самок Вистар ЛП1 увеличивался, что совпадает со снижением потребности крысят в постоянной заботе матери. С 1-го по 4-й периоды вскармливания у самок WAG/Rij позже проявляется защитное поведение перетаскивания крысят, матери позже возвращаются в гнездо и имеют меньшую продолжительность активных контактов с крысятами по сравнению с самками Вистар. Эти особенности материнского поведения могут быть связаны как с характерными для линии WAG/Rij повышенной тревожностью и эмоциональной реактивностью на новую ситуацию, так и со сниженным уровнем материнской заботы. Наряду с этим у самок WAG/Rij более выражены поведенческие реакции, направленные на строительство гнезда: они строили гнездо в 55% экспериментов (у самок Вистар зарегистрированы реакции строительства гнезда в 23% экспериментов). Перед тестом гнезда, построенные самками WAG/Rij, имеют более высокие стенки, чем у самок Вистар. Также у самок WAG/Rij наблюдалось больше длительных непрерывных поведенческих реакций (в 66% экспериментов) по сравнению с крысами Вистар (в 27% экспериментов).

148

Таким образом, в модели вмешательства в гнездо кормящие самки крыс линии WAG/Rij характеризуются задержкой проявления материнского поведения, повышенной активностью при постройке гнезда и смещенной активностью, заключающейся в аномальном увеличении продолжительности некоторых поведенческих реакций.

Измененное материнское поведение может вносить существенный вклад в развитие нервной системы и поведения у потомства WAG/Rij.

Работа поддержана грантом РФФИ № 13-04-00741

THE MATERNAL BEHAVIOR IN WAG/RIJ RATS

Shishelova A.Yu., D.A. Tsvetaeva

Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology of RAS, Moscow, Russia ihna_ann@mail.ru

The present study examined the maternal behavior in WAG/Rij rats

derived from Wistar rats as a genetic model of nonconvulsive absence epilepsy.

Methods. The maternal behavior tests were conducted on 1-3, 4-6, 7-9, 10-12, 13-15 Days postpartum. Each litter was contained in individual cage. The test procedure included short mother separation (4 min), short handling of pups, mother placing in home cage and video observation of dam behavior in during 10 min.

We recorded latencies of first pups approach (LP1), pup retrieval and nest return, the sum duration of active contacts with pups (sniffing, licking, retrieval), the duration of nest building, pups retrieval pattern, occurrence of lasting (> 1 min) manifestations of different mother’s behaviors (grooming, water drinking, one pup retrieval, rotation). The experiments are executed in compliance with requisition of The Directive of European Union about using of animals for experimental investigations.

Results. Comparison of WAG/Rij with Wistar rats reveal strain effect on maternal behavior. The behavior reactions of WAG/Rij and Wistar rats after a nest disturbance was different. Most of WAG/Rij female rats had the variations of LP1 between the investigated rearing periods whereas LP1 in Wistar females smoothly decreased from first to third period. Then LP1 increased in most of Wistar mothers, what coincided with fall of pups needs in constant mother care. From first to fourth period of rearing WAG/Rij rats had less active contacts with pups, their pups retrieval and return in the nest happened later in comparison with Wistar rats. This peculiarities of maternal behavior may be consequence of typical for WAG/Rij rats increased anxiety and emotional reactivity on novel situation as well as decreased maternal care. Together WAG/Rij rats built nest more often (55% of observations) in comparison with Wistar rats (23% of observations). After experiments WAG/Rij rats had the nests with higher walls. Also Wag/Rij rats showed lasting behavioral reactions more often (66% of observations) than Wistar rats (27% of observations).

149

Thus WAG/Rij mothers exhibited delay of maternal behavior after disturbance in their nests, increased nest building and displaced activity as anomalous prolongations of some behavior reaction.

Changed maternal behavior can influence on the development of nervous system and behavior in offspring of WAG/Rij rats.

This work was supported by grant of the RFBI number 13-04-00741

ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ – ВИДИМАЯ И СКРЫТАЯ ЧАСТИ «АЙСБЕРГА»

Юматов Е.А.

Первый Московский Государственный Медицинский Университет им. И.М.Сеченова, Москва, Россия

eayumatov@mail.ru

Субъективная деятельность мозга всё ещё остаётся одной из тайн природы. В науке даже нет гипотетических, логических конструкций, объясняющих происхождение субъективного состояния. Психофизиология, призванная изучать происхождение психических процессов, по существу ограничивается либо регистрацией внешних поведенческих и соматовегетативных проявлений психической деятельности, либо рассматривает участие и взаимодействие тех или иных структур мозга в корреляции с субъективными состояниями. Ф. Крик и Ч. Кох, (1995), писали, что в среде нейрофизиологов сложилось явное недопонимание этой фундаментальной проблемы и чуть ли не вынос её из сферы научных исследований.

Наряду с этим, оптимистичный взгляд на решение проблемы субъективной деятельности мозга высказывали И.П. Павлов, (1951); Р. Сперри, (1952); П.К. Анохин, (1969); Н.П. Бехтерева, (1995); К.В. Судаков, (2010), которые предсказывали возможность решения этой фундаментальной проблемы.

В деятельности мозга присутствуют две стороны: видимая, характеризующаяся регистрируемыми нейрофизиологическими параметрами; и скрытая, проявляющаяся в субъективном восприятии человека самого себя и окружающего мира. Безусловно, эти две сути деятельности мозга взаимосвязаны между собой. Однако мы не можем объяснить, каким образом из кодов нервных импульсов, из взаимодействия различных структур мозга, в электрофизиологических процессах, в нейрохимических реакциях и пр. зарождается самоощущение субъективного состояния мозга. Можно считать глубоким заблуждением, когда исследователи утверждают, что регистрируя нейрофизиологические процессы, они расшифровывают мысли, чувства.

Огромный «провал», о существовании которого писал Т. Нагель, (2001), между современными знаниями в области нейрофизиологии мозга и представлениями о его психических функциях вызван тем, что при изучении мозга всегда использовались методы: морфологические, физические, химические, основанные на знаниях, явлениях, законах физики и химии, открытых в неживой природе.

150

Субъективное состояние присуще только живой организации и отсутствует в неживой природе. Поэтому невозможно объяснить происхождение психических функций мозга, опираясь только на законы неживой природы. В живом организме и, в частности, в мозге могут возникать такие физические явления и процессы, которых в принципе нет, и не может быть в неживой природе. Этот тезис имеет принципиальное значение для понимания сути субъективной деятельности мозга.

В наших исследованиях, исходя из сформулированного нами методологического принципа, что «субъективные процессы можно только изучать с помощью и при участии живых структур», впервые разработаны методы прямой дистанционной регистрации субъективных состояний человека (Е.А. Юматов, 2010, 2011, 2012). Показано дистанционное влияние субъективного состояния на физико-химические свойства крови (Е.А. Юматов, Е.В. Быкова, Р.Н. Джафаров, О.И. Царенко, 2012, 2013). Обнаружено существование «психогенного поля», отражающего субъективное состояние головного мозга человека. Представлена принципиальная схема воспроизведения субъективных самоощущений в деятельности головного мозга, при которой нейронные, молекулярные структуры мозга одновременно являются «генератором» специфических полевых процессов и «экраном», на который воздействуют эти поля (самоиндукция мозга).

Описано взаимодействие нейрофизиологических и субъективных процессов в системной организации целенаправленного поведения. Предложена парадигма, рассматривающая возможность существования уникальных для живого мозга физических явлений и мозговых полей, и роль их в происхождении субъективного состояния (Е.А. Юматов, 2012). Проведена широкая научная экспертиза достоверности полученных результатов при участии известных специалистов в области физиологии и физики.

PSYCHOPHYSIOLOGY – THE VISIBLE AND HIDDEN PARTS OF "ICEBERG"

Yumatov E.A.

Sechenov First Moscow State Medical University. Russia.

eayumatov@mail.ru

The origin of a human subjective state is discussed. The brain activity has two facets: visible, characterized by registered neurophysiologic parameters, and hidden or spiritual, manifesting in human subjective perception of oneself and the world around him/her. No doubt, these to facets are interrelated. There are no even hypothetical, logical concepts in science that explain the origins of the subjective in neurophysiological processes.

There is a huge gap up between modern knowledge about brain neurophysiology and understanding of its mental functions. This is due to the fact the brain was studied with the morphological, physical and chemical methods based on the knowledge, phenomena and laws discovered in the investigations of the abiocoen.

151

A living organism and a brain in particular may be the place for physical phenomena and processes that are impossible in the abiocoen. This thesis has principal importance for understanding the essence of the subjective in the brain activity.

For the first time it is showed that, the human subjective states can be registered remotely and objectively. The author establishes the existence of a "psychogenic field", reflecting the human brain subjective state. New unknown phenomena and properties of the brain are discovered. The author is showed the remote influence of the human subjective state on the physical and chemical properties of the blood.

The author expresses the concept of specific physical phenomena in the brain that can not exist in the abiocoen. The schematic diagram of reproduction of subjective feelings in brain activity at which neural, molecular structures of a brain at the same time are "generator" of specific field processes and "screen" which this field (a brain self-induction) influence is submitted. The interrelation of neurophysiologic and subjective processes in the system organization of goal-seeking behavior is described and a paradigm presuming the existence of physical phenomena unique for the living brain and brain fields, and their role in the origin of a subjective state is suggested.

НОВЫЕ ПОДХОДЫ К СОЗДАНИЮ ПОЛИВАЛЕНТНОЙ ПРОТИВОМЕНИНГОКОККОВОЙ ВАКЦИНЫ

Ягудаева Е.Ю. 1, Аллилуев А.П. 2, Гордеева Е.А. 1, Жигис Л.С. 1, Зинченко А.А. 1, Зуева В.С. 1, Котельникова О.В. 1, Мелихова Т.Д. 1, Нокель Е.А. 1,

Серова О.В. 1, Румш Л.Д. 1

1 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт

биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Москва 117997, ул. Миклухо-Маклая 16/10

2ГФБОУ ВПО Российский университет дружбы народов (медицинский факультет), Москва 117198, ул. Миклухо-Маклая, 8

elena-yagudaeva@yandex.ru

Работа по созданию вакцины против менингококков серогруппы В является весьма актуальной задачей из-за ее отсутствия в практике мирового здравоохранения. Вакцины против менингококка серогрупп A, C, Y, W135 производят на основе капсульных полисахаридов, однако полисахарид менингококка серогруппы В не может быть использован в качестве вакцины из-за особенностей его свойств, связанных со структурой молекулы.

Возбудители целого ряда инфекций (N.meningitidis, N.gonorrhoeae, H.influenzae, St.pneumonia и др.) секретируют фермент - IgA1 протеазу, которая является одним из основных факторов их патогенности. Высокая структурная гомология IgA1 протеаз у этих микроорганизмов позволяет

152

утверждать, что вакцина, сконструированная на основе данного фермента, будет эффективной для всех указанных выше инфекций.

Ранее нами было показано, что нативная IgA1 протеаза менингококка серогруппы А защищает мышей от заражения высоко вирулентными штаммами менингококков серогрупп А, В и С.

В настоящей работе методами генной инженерии были созданы конструкции рекомбинантной плазмидной ДНК, созданы штаммы, продуцирующие в виде телец включения ферментативно активные и мутантные формы рекомбинантной IgA1 протеазы менингококка серогруппы В. Разработаны методы получения, выделения и очистки рекомбинантных белков.

Сравнительное изучение протеолитической активности полученных образцов активной и мутантной форм IgA1 протеазы показало высокую специфичность при выявлении IgA1 в сыворотках здоровых доноров и больных бактериальным менингитом с помощью ИФА.

Установлена высокая иммуногенность препаратов IgA1 протеазы и способность к формированию иммунологической памяти при оценке титра специфических антител в сыворотках мышей после однократной и двукратной иммунизации этими препаратами

(1:2 560 и 1:20 000 соответственно). Протективную активность полученных препаратов оценивали по уровню

защиты в отношении менингококков серогрупп А, В и С на модели заражения мышей линии Balb/C живыми вирулентными штаммами этих микробов. В зависимости от серогруппы, уровень защиты составлял 40 - 60% по сравнению с этим показателем для не иммунизированных мышей.

Иммунизация мышей препаратами IgA1 протеазы не препятствовала формированию иммунитета на чужеродные антигены (Ви-антиген S.typhi, эритроциты барана) и не усиливала рост перевиваемой опухоли рака шейки матки у животных.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ 11-04-00895-а и Программы Президиума РАН «Фундаментальные науки – медицине» на 2013 г.

NEW APPROACHES TO CREATING OF POLYVALENT VACCINE AGAINST MENINGOCOCCUS

E.Yu. Yagudaeva1, A.P. Alliluev2, E.A. Gordeeva1, L.S. Zhigis1, A.A.

Zinchenko1, V.S. Zueva1, O.V. Kotel’nikova1, T.D. Melikhova1, E.A. Nokel1, O.V. Serova1,

L.D. Rumsh1

1Shemyakin–Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian

Academy of Sciences, ul. Miklukho-Maklaya 16/10, Moscow, 117997 Russia 2Medical Faculty, Russian University of Peoples’ Friendship, ul.

Miklukho-Maklaya 8, Moscow, 117198, Russia elena-yagudaeva@yandex.ru

The vaccine creation against meningococcus serogroup B is a very

vital task due to its lack in practice of world healthcare. Vaccines against meningococcus serogroup A, C, Y, W135 are produced on the base of capsular polysaccharides, but polysaccharide of meningococcus

153

serogroup B can not be used as a vaccine because of its special properties associated with molecular structure.

Agents, causing a variety of infections (N.meningitidis, N.gonorrhoeae, H.influenzae, St.pneumonia and etc.), secrete the enzyme - IgA1 protease, which is one of their pathogenic factors. High structural homology of these IgA1 proteases allows to suggest that vaccine, constructed on the base of this enzyme, will be effective against all of mentioned above infections.

The activity of these drugs was evaluated the protection level against meningococcus serogroup A, B and C using Balb/С-line mice infection model with live virulent strains of these microorganisms.

In this work by methods of gene engineering the constructs of recombinant DNA plasmid were created, as well as strains producing enzymatically active and mutant forms of recombinant IgA1 protease of meningococcus serogroup B in the form of inclusion bodies. The methods for obtaining, isolation and purification of recombinant proteins were developed.

Comparative study of photolytic activity of IgA1-protease in active and mutant form showed the high specificity of obtained samples by detection IgA1 in serum from healthy human and patients with bacterial meningitides by ELISA assay.

High immunogenicity of IgA1-protease preparations and its capability to induce formation of immune memory were found by evaluating the titer of specific antibodies in mice serum after single and double immunization with these preparations (1:2560 and 1:20000 respectively).

Protective activity of obtained preparations was assessed by the protection level against meningococcus serogroup A, B and C using Balb/С-line mice infection model with live virulent strains of these microorganisms. Depending on the serogroup protection level was 40-60% as compared with this value for control group of non-immunized mice.

Mice immunization with IgA1-protease preparations did not prevent the formation of immunity against foreign antigens (Vi-antigen S.typhi, sheep red blood cells) and not increase the growth of grafted animal cervix carcinoma.

This work was financially supported by RFBR № 11-04-00895-а and by Program RAS “Fundamental sciences for medicine” 2013.

ВОЗМОЖНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЗДОРОВЬЕМ ЧЕЛОВЕКА НА ОСНОВЕ ТЕОРИИ

ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ

Шаменков Д.А., Каледин И.И.

ФГБУ НИИ нормальной физиологии им.П.К.Анохина РАМН, Москва, Россия dmitry@shamenkov.com

Цель работы. Исследование возможности применения информационно-

коммуникационных технологий (социальных сетей) и современных

154

образовательных онлайн-технологий (вебинаров), созданных на основе теории функциональных систем, разработанной академиком П.К.Анохиным, для формирования здоровьесберегающего поведения человека на психическом и социальном уровне.

Методика. Совокупность пользователей сети Интернет, обменивающихся информацией о своем опыте посредством скоростных оптоволоконных каналов связи, специального программного обеспечения и серверов, на которых оно расположено, представляет из себя функциональную систему, организованную на социальном и психическом уровнях иерархии, в которой пользователи являются взаимосодействующими субординационными элементами (субсистемами). Результатом деятельности такой системы является уменьшение степени неопределенности у элементов системы, приводящее к ускорению и облегчению перехода системы в стадию принятия решений и формирования аппарата акцептора результата действия. Такого рода функциональная система создана нами для самостоятельного управления здоровьем, доступного для пользователей сети Интернет. Для ее организации мы сформулировали общее представление об информационной модели результата, к которому стремятся все участники системы, а также определили степени свободы, доступные для участников. При своем вхождении в функциональную систему управления здоровьем каждый участник должен осознанно принять словесные инструкции, содержащие информацию о невозможности достижения полезного результата системы при сознательном или неосознанном искажении информации при обмене опытом в системе. Для исследования результата пассивной экспозиции системы в сети Интернет проведена оценка ее востребованности, анализ частоты использования, графический анализ структуры и динамики социальной сети, количественная и качественная оценка узловых информационных потоков, стандартный демографический анализ структуры базы пользователей с помощью средств Google Analytics. Результаты. За весь период работы сайта TheHealthBook.ru сформировалось устойчивое сообщество, состоящее из 3500 активных участников, из которых 85% регулярно пользуются интернет-сайтом проекта. Вокруг системы также образовалась многочисленная группа единомышленников (более 52 500 человек), не участвующих в работе социальной сети TheHealthBook.ru, но регулярно пользующихся информацией сайта образовательной программы "Система управления здоровьем", проявляющих интерес к словесно-эмоциональным воздействиям и словесным инструкциям программы. Подробные данные анализа сформировавшейся социальной сети и информационного пространства, предварительные результаты влияния функциональной системы на здоровье пользователей будут обсуждены в докладе. Планируется демонстрация отдельных клинических случаев. Выводы. Применение современных информационно-коммуникационных и образовательных технологий позволяет создать и с высокой эффективностью использовать саморегулирующийся инструмент управления здоровьем, работающий на социальном и психическом уровнях иерархии функциональных систем.

155

Development of a health management model based on the theory of functional systems by P.K.Anokhin

D. Shamenkov, I. Kaledin

Normal Human Physiology Scientific Centre n.a. P.Anokhin at Russian

Academy of Medical Sciences , Moscow, Russia, dmitry@shamenkov.com

Due to widespread acceptance of information and communication technologies there was a growing interest in informational aspect of public health in recent years [N.A. Christakis, 2007, 2010, 2011, 2012; A.Pentland, 2004, 2005, 2010, 2011, 2012; D. Kraft, 2012].

Fast spread of technical devices and communication means distracts people from controlling their personal health parameters and reduces their responsibility in maintaining personal well-being. At the same time, constant increase in speed and density of information flow along with recent social and political changes, and environmental problems keep modern humanity under constant stress, causing noninfectious, primarily psychosomatic epidemic [Lim SS, 2012].

Present study is based upon a prioritized theory of functional systems, suggested by Pyotr Anokhin [P.K.Anokhin, 1968]

According to the concept of "information equivalent of reality" introduced by Anokhin, there is a constant information flow in functional systems. In elaboration of these understanding it was found that information originates as ratio of deviated value of adaptive result to its life-optimum level [Sudakov, K.V., 1999].

Functional systems of living organisms are hierarchically structured [Sudakov, K.V.,]. According to this principle, higher level functional systems program lower level functional systems activity on atomic, genetic, molecular, homeostatic and organismic levels. These functional systems are subordinated to systems of population, psychical, social and higher levels.

Based on assumptions of the theory of functional systems, personal health is largely determined by higher level systems.

Since the advent of modern information and communication technologies, such as the Internet and search systems, these communication channels has opened up a possibility for users to exchange information on information equivalent of needs and information equivalents of action results.

It is the purpose of this article to explore the possibility of using information and communication technologies (social networks and modern online education technology) for evaluation and management of systemic personal health criteria.

For purposes of this research we created a special computer model of system classification of users with identical diseases who have similar living conditions, behavioral pattern and social activities. Individuals tend to organize in functional systems based on their health support needs. This socially organized functional system forms a generalized socially important information acceptor of action result

156

based on social network along with personal representation of every single user. This system organization is designed to acquire knowledge about personal health and health of similar users. Similar diseases generate similar motivation in users aimed at their elimination. This enables them to interact on close action programs and collectively update the generalized acceptor apparatus of action result and their individual acceptors of action result.

The model includes participation of medical professionals and psychologists who provide necessary recommendations to other system users.

User activity within the system satisfies their need for information and finding similar users, resulting in generation of information signals in the form of positive emotions.

The ultimate result of model activity is social health of the population, organized in the suggested functional system.

Principles of development of a health management model based on the theory of functional systems:

• Social system of health management is structured according to functional systems hierarchy.

• Social health management functional system with generalized information acceptor of action result is created with the help of effective interaction between system users based on personal motivations.

• Feedback effect of the suggested model, mainly generalized information acceptor increases the effectiveness of functional system on the account of information exchange between users. Methods. In order to examine the outcome of computer model of

social health management system activity (its importance and frequency of use) we used graphical analysis of structure and dynamics of social network, qualitative and quantitative evaluation of information flow nodes, standard demographic and geographic analysis of users base structure with the help of Google Analytics.

Results obtained. Over the course of one year since establishing the TheHealthBook.ru website, a sustainable community of 3000 users has formed, 85% of which has become its regular visitors. This shows high motivation of users and high value of information acquired followed by positive emotional reinforcement. This project gathered a numerous audience of like-minded regular returning visitors (over 52,500 people, 60% regular users) of the website with educational materials on the system. Most users demonstrate practical value of systematic contacts for their well-being.

Conclusions. We proved that modern information, communication and education technologies can be applied based on theory of functional systems by P.Anokhin for development of effective information computer model for population health maintenance.

157

Авторский указатель

Абдулкеримова С.Л. 11 Азев В.И. 88 Александрова Е.А. 13, 25 Александров Ю.И. 145

Алексеева А.Ю. 73 Алексеева Е.В. 127 Алиев А.Х. 93 Аллахвердиева А.М. 15 Аллилуев А.П. 151 Аминтаева А.Г. 73 Анохин К.В. 53, 76, 125, 132 Астащенко А.П. 18 Барыкина Н.В. 21 Баскаков М.Б. 39 Батухтина Е.И. 42 Бахшиева З.Т. 31 Башкатова В.Г. 23 Безряднов Д.В. 132 Бирулина Ю.Г. 39 Бирюкова Л.М. 116 Богачук А.П. 88

Бредов Д.В. 108, 124 Буренкова О.В. 25 Бухгольц О.И. 28 Вагин Ю.Е. 140 Ванин А.Ф. 23 Варакин Ю.Я. 73 Вейко Н.Н. 73 Велиева Г.Д. 31 Ветлугина Т.П. 42 Ветрилэ Л.А. 42 Гасанова Г.А. 31 Голубева О.Н. 145 Горбатенко Н.П. 47 Гордеева Е.А. 151 Горностаева Г.В. 73 Григорчук О.С. 33 Грудень М.А. 35, 37, 41, 145 Гусакова С.В. 39 Давыдова Т.В. 41, 42 Демкин В.В. 44 Дорохов Е.В. 18, 47 Дыгай А.М. 49 Елистратова Е.И. 35 Ениколопов Г.Н. 21 Ершова Е.С. 73 Ефимова О.И. 53, 76 Жданов В.В. 49 Желудева А.С. 39 Жигис Л.С. 151 Журавлев Б.В. 55, 103 Зарайская И.Ю. 13, 25, 28 Захарова И.А. 42 Зилов В.Г. 57 Зинченко А.А. 151

Зинченко Е.М. 59

Золотарев Ю.А. 88 Зуева В.С. 151

Зюзьков Г.Н. 49 Ибрагимова А.Ш. 31 Иванникова Н.О. 79 Иванова А.А. 28 Иванова Е.А. 81 Исмайлов Т.М. 31 Исмайлова Х.Ю. 61 Казымов А.Х. 31 Капилевич Л.В. 64 Карлина В.П. 35 Карпова А.В. 47 Кащенко И.С. 18 Каледин И.И. 153 Келешева Л.Ф. 66 Классина С.Я. 69, 140 Ковалев Г.И. 88 Ковалев И.В. 39 Козловский И.И. 106 Козловская М.М. 106 Козырев С.А. 108. 124 Колик Л.Г. 106 Колпаков А.А. 72 Комиссарова Н.В. 132 Конорова И.Л. 73 Конькова М.С. 73 Копаева М.Ю. 76 Коплик Е.В. 79, 81 Коробейникова И.И. 84 Костюк С.В. 73 Котельникова О.В. 151 Кошельская Е.В. 64 Кравцов А.Н. 86 Кубряк О.В. 120 Кудрявцев Д.С. 103 Кудрина М.В. 35 Лазуткин А.А. 21 Липкин В.М. 88 Литвиненко Л.М. 90 Лыкова Е.Ю. 59 Мазо В.К. 103

Мамедов А.М. 93 Мезенцева Л.В. 95 Мелдрум Б. 23 Мелихова Т.Д. 151

Мехтиев А.А. 15 Мирошниченко Л.А. 49 Михайлова А.Г. 97 Мурашев А.Н. 88, 100 Муртазина Е.П. 55, 103

Минакова М.Ю. 49 Надорова А.В. 106 Назарова Г.А. 127 Невидимова Т.И. 42 Никитин В.П. 108, 124

158

Никитин П.В. 108, 124 Нокель Е.А. 151 Панахова Г.А. 93 Панахова Э.Н. 15 Певцова Е.И. 111, 135 Перцов С.С. 95, 113 Першина О.В. 49 Прошин А.Т. 145 Раевский В.В. 116 Рахманова В.И. 122 Ржевский Д.И. 88

Романова Г.А. 118 Романова М.В. 120 Румш Л.Д. 97, 151 Рыжов В.М. 35 Семилетова В.А. 47 Сергутина А.В. 122 Серова О.В. 151

Сидорова Ю.С. 103 Ситникова Е.Ю. 116 Скурихин Е.Г. 49 Смирнова Е.В. 88

Солнцева С.В. 108, 124 Соловьёва Н.А. 125 Сторожева З.И. 37, 88, 145 Судаков К.В. 3 Судаков С.К. 127 Сурина Е.А. 88

Сухбат Г. 129 Тиунова А.А. 132 Толпыго С.М. 111, 135 Тютрин И.И. 137 Удут В.В. 49, 137 Умрюхин А.Е. 86 Умрюхин П.Е. 33 Филатова Т.С. 108, 124 Фомина В.Г. 42 Фудин Н.А. 140 Худавердиев А.С. 93 Цветаева Д.А. 147 Чебан Л.Н. 142 Шакова Ф.М. 118 Шаменков Д.А. 153 Шептицкий В.А. 142 Шерстнев В.В. 35, 37, 88, 145

Шишелова А.Ю. 147 Шуваев С.А. 21 Юматов Е.А. 149 Ягудаева Е.Ю. 151 Bokhan N.A. 42 Davydov Dmitry M. 52 Kucheryanu V. G. 41 Magdalena Koscik 52

Morozova-Roche L.A. 41, 105

Róża Czabak-Garbacz 52 Sewell R.D.E. 37, 41

159

ООО «НПФ «МАТЕРИА МЕДИКА ХОЛДИНГ»

127473, Москва, 3-й Самотечный пер., 9 тел. (495) 684-43-33 факс (495) 684-43-33 Е-mail: moffice@materiamedica.ru www.materiamedica.ru www.anaferon.ru

• • Научно-производственная фирма «Материа Медика Холдинг» является одной из крупнейших

российских фармацевтических компаний. Более 20 лет «Материа Медика Холдинг» занимается фундаментальными исследованиями в области фармакологии сверхмалых доз, и в настоящее время является лидером в этом направлении. Материа Медика - единственная компания, выпускающая препараты нового класса, созданные на основе сверхмалых доз антител к эндогенным регуляторам. Ученые компании первыми начали проводить системные исследования сверхразбавленных растворов. Открытые в ходе исследований феномены легли в основу нового класса лекарственных средств.

• Ассортимент продукции представлен безрецептурными лекарственными препаратами из различных фармакологических групп: иммуномодуляторы, противовирусные, противо-воспалительные, седативные, ноотропные, регуляторы функций мочеполовой и репродуктивной систем. Компания осуществляет постоянный поиск новых областей применения препаратов на основе сверхмалых доз антител.

• За создание, внедрение в производство и медицинскую практику новых высокоэффективных лекарственных препаратов на основе сверхмалых доз антител к эндогенным регуляторам, за 2006 и 2007 годы постановлениями Правительства Российской Федерации (№ 96 от 20 февраля 2006 года и № 12 от 22 февраля 2007 года) были присуждены сотрудникам Премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники.

• В штате «Материа Медика Холдинг» трудится более 800 сотрудников. У компании есть собственное производство, расположенное в Челябинске, и оснащенное современным европейским оборудованием, соответствующим стандартам GMP.

• «Материа Медика» активно сотрудничает с ведущими российскими и зарубежными научно-исследовательскими институтами и учреждениями с целью проведения новых исследований и получения клинических данных. Среди них Центр по интерферону и цитокинам ГУ НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи РАМН (Москва), НИИ Гриппа СЗО РАМН (Санкт-Петербург), Центральный НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора (Москва), Российский Государственный Медицинский Университет, Московская Медицинская Академия им. И.М.Сеченова, Iinstitute for Antiviral Research (USA), институт Л.Пастера (Франция).

• Препараты, выпускаемые «Материа Медика Холдинг», приобрели популярность не только в России, но и за рубежом. Во многих странах мира наши препараты прошли регистрацию. В настоящее время компания осуществляет экспансию на рынки стран СНГ, Европы, Азии и стран Латинской Америки. Препараты представлены дочерней компанией в Украине, представительствами в Беларуси, Узбекистане и Казахстане.

• Мы стремимся разрабатывать высокоэффективные лекарственные препараты, способные решать проблемы лечения, профилактики и реабилитации в различных областях медицины. Мы верим, что наши лекарства помогут сохранить здоровье миллионам людей.

“RESEARCH AND MANUFACTURING COMPANY MATERIA MEDICA HOLDING”

9, 3-rd Samotyochniy gth., Moscow, 127473, Russia tel. (495) 684-43-33 fax (495) 684-43-33 Е-mail: moffice@materiamedica.ru www.materiamedica.ru www.anaferon.ru

Новый путь к здоровью

160

161