ПАРАДОКСАЛЬНЫЕ ЭФФЕКТЫ БЛОКАДЫ NMDA РЕЦЕПТОРОВ ПРИ ОБУЧЕНИИ ПАССИВНОМУ ИЗБЕГАНИЮ У ЦЫПЛЯТ

ПАРАДОКСАЛЬНЫЕ ЭФФЕКТЫ БЛОКАДЫ NMDA РЕЦЕПТОРОВ ПРИ ОБУЧЕНИИ 

ПАССИВНОМУ ИЗБЕГАНИЮ У ЦЫПЛЯТ

А.А.Тиунова1, Н.В.Комиссарова1, К.В.Анохин1,2

1ФГБНУ «НИИ нормальной физиологии им. П.К.Анохина»; 2Курчатовский 

комплекс НБИКС-технологий, Отдел нейрокогнитивных и интеллектуальных 

систем

Ключевые слова:
обучение, память, NMDA
рецепторы, пассивное 

избегание, цыплята

Активность глутаматных NMDA рецепторов (NMDAR) необходима для многих 

форм нейрональной пластичности [4]. В то же время, зависимость обучения 
от 
этих 
рецепторов 
не 
является 
универсальным 
механизмом. 
Так, 

пространственное обучение мышей не требует участия NMDA
рецепторов, 

если они до этого обучались в другом лабиринте [2]. Участие NMDA
рецепторов в обучении новорожденных цыплят зависит от модели обучения 
[3, 5]. Целью данной работы было исследование роли NMDAR в стандартном 
и повторном обучении цыплят пассивному избеганию. 

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

1-2-дневным цыплятам (Gallus gallus domesticus) предъявляли бусину, 

смоченную метилантранилатом (MA, Sigma) при сильном обучении, или 10% 
раствором МА в этаноле при слабом обучении. В экспериментах с двойным 
слабым обучением цыплят обучали на бусину одного цвета, и через 2 ч –
на бусину другого цвета. Блокатор NMDAR МК801 вводили внутрибрюшинно в 
дозе 0.2 мг/кг за 10 мин до обучения. Тестирование проводили через 24 ч 
после обучения, предъявляя на 10 сек «аверсивные» бусины, и сравнивали 
количество 
животных 
(в 
%), 
демонстрировавших 
реакцию 
избегания 

«аверсивных» бусин (критерий χ2). Эксперименты проводили в соответствии 
с требованиями приказа № 267 МЗ РФ (19.06.2003г.) и "Правилами 
проведения работ с использованием экспериментальных животных" (НИИНФ 
им. П.К.Анохина РАМН, протокол № 1 от 3.09.2005 г.).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 

Введение МК801 перед сильным обучением нарушало воспроизведение 

навыка через 24 ч: уровень избегания составил 22% в группе, получавшей 
блокатор (n=18), и 70% в контроле (n=20, p<.01). Повторное обучение 
амнестичных животных на ту же бусину не привело к формированию 
избегания (24%, n=21), в то время как после обучения на новую бусину 
уровень избегания составил 62% (n=21, p<.05). Полученные результаты 
подтверждают вовлечение NMDAR в «сильное» обучение пассивному избеганию 
[3] и согласуются с литературными данными о невозможности повторного 
обучения после фармакологически вызванной амнезии [1].

В экспериментах с двойным слабым обучением цыплятам предъявляли 

белую бусину (эпизод 1), и через 2 ч –
зеленую (эпизод 2). Часть 

животных каждой группы получала МК801 перед 1-м или 2-м эпизодом. 
Контролем служили группы слабого обучения (n=19) и сильного обучения 
(n=12). В группе двойного обучения (n=12) память об эпизоде 1 не 
отличалась 
достоверно 
от 
группы 
слабого 
обучения 
(57% 
и 
26% 

соответственно, p=.073). Память об эпизоде 2 была достоверно выше, чем 
в группе слабого обучения (75%, p<.01) и не отличалась от группы 
сильного обучения (92%, p=.27). Таким образом, в результате двух 

последовательных эпизодов слабого обучения достоверно повышался уровень 
воспроизведения навыка, приобретенного во втором эпизоде, в то время 
как усиление памяти о первом эпизоде наблюдалось на уровне тенденции. 
Введение МК801 перед эпизодом 1 не нарушало память ни об одном из 
эпизодов: при тестировании избегание белой бусины составило 73% (n=15), 
а зеленой –
67%. В то же время, введение МК801 перед эпизодом 2 

приводило к достоверному снижению уровня избегания зеленой бусины (31%, 
n=13, p<.05 по сравнению с группой двойного обучения); уровень 
избегания при тестировании памяти о первом эпизоде при этом не 
изменялся (47%). 

Таким образом, действие блокатора NMDAR
на память менялось в 

зависимости от приуроченности введения к первому или второму эпизоду 
обучения. В отличие от литературных данных [2], наши результаты 
показывают зависимость второго, но не первого, эпизода обучения от 
NMDAR. Возможно, при слабом обучении активация NMDAR
не является 

необходимым звеном формирования памяти, что объясняет отсутствие 
эффекта МК801 во время эпизода 1. С другой стороны, во второй эпизод 
обучения, который происходит на фоне поддержания памяти об эпизоде 1, 
могут вовлекаться механизмы «сильного» обучения, в том числе активация 
NMDA рецепторов. Полученные нами данные подтверждают эту гипотезу. 

ЛИТЕРАТУРА

1.
Солнцева С.В., Никитин В.П. // Нейрохимия. 2010. Т. 27. №3. С.1-7.

2.
Bannerman D.M., Good M.A., Butcher S.P., et al. // Nature. 1995. 

V. 378. № 6553. P. 182-186.
3.
Burchuladze R., Rose S.P. // Eur. J. Neurosci. 1992. V. 4. № 6. P. 

533-538.
4.
Morris R.G. // Neuropharmacology. 2013. V. 74. P. 32-40.

5.
Tiunova, A., Anokhin, K., Rose S.P.R. et al. // 1996. Neurobiol. 

Learn. Mem. V. 65. P. 233-243.

PARADOXICAL EFFECTS OF NMDA RECEPTORS INHIBITION ON PASSIVE 

AVOIDANCE LEARNING IN YOUNG CHICKS

A.A.Tiunova, N.V.Komissarova, K.V.Anokhin

P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology RAMS, Moscow, Russia 
National Research Center «Kurchatov Institute», Moscow, Russia; 

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

Key words: learning, memory, NMDA receptors, passive avoidance, chicks

NMDA receptors (NMDAR) activity is necessary involved in multiple 

forms of neural plasticity [4]. On the other hand, there is no 
universal necessity of NMDAR-dependent mechanism for learning. For 
instance, spatial learning in mice does not involve NMDAR activity if 
the animals were pre-trained in a different maze [2]. In newborn chicks 
NMDAR involvement depends on the kind of training model employed [3, 
5]. In the present study we examined possible role of NMDAR in standard 
and repeated passive avoidance training in young chicks.

METHODS

1-2-Days old chicks (Gallus gallus domesticus) were presented with a 
bead soaked in methylantranilate (MA, Sigma) for strong training or in 
10% MA solution in ethanol for weak training. For double weak training, 
chicks were trained using a bead of one color, and 2 h later – new bead 
of a different color. NMDAR inhibitor MK801 (0.2 mg/kg) was 
administered intraperitoneally 10 min before training. Test given 24 h 
after the training consisted of 10-sec presenting of “aversive” beads. 
The number of chicks (in %) demonstrating avoidance behavior toward 
“aversive” beads was compared using χ2 statistics The experiments were 
conducted in accordance to the Order No. 267 of the Ministry of Health 
of Russian Federation (June 19, 2003) and “Guidance to animal 
experiments” (approved by the Ethics Committee of the P. K. Anokhin 
Institute of Normal Physiology; protocol No. 1, September 3, 2005).

RESULTS

MK801 administration before strong training impaired performance in 

24 h test: avoidance level was 22% in MK801-injected group (n=18) and 
70% in control group (n=20, p<.01). Repeated training of the amnestic 
animals using the same bead failed to produce avoidance (24%, n=21), 
while training for a novel bead resulted in
62% avoidance (n=21, 

p<.05). These results confirm previous study showing that NMDAR are 
necessary for strong passive avoidance learning [3], and are in 
accordance with data that repeated training after pharmacologically 
induced amnesia could be hampered [1].

For double weak training chicks were presented with white bead 

(episode 1) and 2 h later with green bead (episode 2). Half of animals 
in each group received MK801 before the episode 1 or episode 2. Weak 
training group (n=19) and strong training group (n=12) were used as 
controls. In the double training group memory for the episode 1 did not 
differ significantly from that of weak training group (57% and 26% 
respectively, p=0.73). Memory for the episode 2 was significantly 
higher than in the weak training group (75%, p<.01) and did not differ 
from strong training group (92%, p=.27). Thus, two successive episodes 
of weak training resulted in enhancement of recall for the 2nd episode, 
while improving of memory for the 1st episode was observed only as a 
tendency. 

MK801 administration before episode 1 did not affect memory for 

either episode: avoidance level was 73% for the white bead (n=15) and 
67% for the green one. On the other hand, MK801 administration before 
episode 2 resulted in significant decrease in
the avoidance of the 

green bead (31%, n=13, p<.05 comparing with double training group); 
recall level for the 1st episode remained unchanged (47%).

Thus, effect of NMDAR inhibitor MK801 varied depending on whether 

the drug administration was combined with the 1st or the 2nd learning 
episode. Contrary to the mice spatial learning data [2], our results 
reveal NMDAR necessity not for the first, but for the second learning 
episode. We assume that NMDAR activity could be unnecessary for weak 
training, which explains absence of MK801 effect on the episode 1 
memory. In contrast, the second learning episode, which occurred along 
with maintaining memory for episode 1, could involve the same

mechanisms as strong training, such as NMDAR activity. Our data confirm 
this hypothesis.

REFERENCES

1.
Solntseva S.V., Nikitin V.P. // Neurochemia. 2010. V. 27. № 3. P. 

1-7.
2.
Bannerman D.M., Good M.A., Butcher S.P., et al. // Nature. 1995. 

V. 378. № 6553. P. 182-186.
3.
Burchuladze R., Rose S.P. // Eur. J. Neurosci. 1992. V. 4. № 6. P. 

533-538.
4.
Morris R.G. // Neuropharmacology. 2013. V. 74. P. 32-40.

5.
Tiunova, A., Anokhin, K., Rose S.P.R. et al. // 1996. Neurobiol. 

Learn. Mem. V. 65. P. 233-243.
DOI:10.12737/12469

УЧАСТИЕ СВОБОДНОГО И СВЯЗАННОГО С БЕЛКАМИ АНГИОТЕНЗИНА 1-7 В 

КОМПЕНСАЦИИ НАРУШЕНИЙ ПОВЕДЕНИЯ И ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ 

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ГИПО- И ГИПЕРГЛИКЕМИИ У КРЫС

С.М. Толпыго, Шойбонов Б.Б., Лагутина Л.В.

Лаборатория физиологии мотиваций (рук.–докт. мед. наук проф. А.В.Котов) 

ФГБНУ НИИ нормальной физиологии имени П.К.Анохина», Москва, РФ

stolpygo@mail.ru Толпыго С.М.

По показателям питьевого поведения и гемодинамики проведен 

сравнительный анализ физиологической активности  ангиотензина 1-7 и его 
комплексов с различными белками (БСА, S100b) в условиях острой гипо- и 
гипергликемии. Обсуждается дифференцированное участие ангиотензина 1-7 
и его комплексов с различными белками в регуляции адаптационнокомпенсаторных процессов в экстремальных условиях. 

Ключевые слова:
ренин-ангиотензиновая система; ангиотензин 1-7; 

бычий сывороточный альбумин; белок S100b; гемодинамика; питьевое 
поведение; острая гипо- и гипергликемия.

Известно, что ренин-ангиотензиновая система (РАС)  играет важную 

роль в регуляции водно-солевого баланса и гемодинамики в организме [3, 
4]. Показано, что гиперактивация РАС способствует развитию осложнений 
сахарного диабета I
и II
типов. Продукт альтернативного процессинга 

ангиотензиногена − ангиотензин 1-7 (АТ 1-7) по физиологическому 
действию является функциональным антагонистом основного эффекторного 
пептида РАС ангиотензина-II (АТ-II), что, представляется перспективным 
для 
его 
использования 
в 
лечении 
диабета 
и 
сердечнососудистых  

заболеваний [3, 4]. 

В связи этим, целью настоящего исследования явилось изучение 

особенностей поведенческих гемодинамических эффектов АТ1-7
и его 

комплексов с различными белками в условиях острой гипо- и гипергликемии 
у крыс. 

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ 
Эксперименты были выполнены на 144 крысах-самцах популяции 

«Вистар» с массой тела 300–400 г. Карбодиимидным методом синтезировали 
комплексы AТ1-7
(«American
peptides», USA) с различными белками –