ИССЛЕДОВАНИЕ ДОЛГОВРЕМЕННЫХ ЭФФЕКТОВ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ НА ОБСТАНОВОЧНУЮ ПАМЯТЬ В МОДЕЛИ УСЛОВНОРЕФЛЕКТОРНОГО ЗАМИРАНИЯ У МЫШЕЙ

3.
S. S. Pertsov, Melatonin in Systemic Mechanisms of Emotional 

Stress [in Russian], Moscow, Publishing House of the Russian Academy of 
Medical Sciences (2011), 232 p.

4.
S. H. Kim, I. S. Moon, and I. S. Park, J. Korean Med. Sci., 

28, No. 6, 946-950 (2013).

5.
C. A. Porro and G. Carli, Pain, 32, No. 3, 289-307 (1988).

DOI:10.12737/12302

ИССЛЕДОВАНИЕ ДОЛГОВРЕМЕННЫХ ЭФФЕКТОВ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ
НА ОБСТАНОВОЧНУЮ ПАМЯТЬ В МОДЕЛИ УСЛОВНОРЕФЛЕКТОРНОГО 

ЗАМИРАНИЯ У МЫШЕЙ

Безряднов Д.В.1, Анохин К.В.1,2

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

институт»

bezriadnov@gmail.com

Ключевые слова: гамма-излучение, память, нейрогенез, обстановочное 

условнорефлекторное замирание, мыши

Воздействие гамма-радиации на мозг сводится в первую очередь к 

нарушению пролиферации и снижению популяции молодых клеток. Данные о 
влиянии нарушения пролиферации и нейрогенеза в гиппокампе на функции 
взрослого мозга и память в разных поведенческих моделях часто 
оказываются противоречивыми [1,2]. Целью нашей работы было исследование 
обстановочной памяти в модели слабого условнорефлекторного замирания у 
мышей через 5 недель после облучения различными дозами гамма-квантов. 

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Работа проводилась на взрослых мышах-самцах трансгенной линии 

Nestin-СFP на бэкграунде линии C57Вl6/J, использованных с дальнейшей 
целью анализа эффектов облучения на популяции стволовых клеток, 
меченных флуоресцентным белком. 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.). Облучение всего тела 
мышей проводили на гамма источнике Со60. Использовались группы: 
контроль (N = 11), 1 Гр (N = 11), 8 Гр (N = 9). С контрольной группой 
проводили те же манипуляции, что и с опытными группами, кроме 
облучения. Обучение проводили через 5 недель после облучения. Животных 
обучали по методике выработки слабого условно-рефлекторного замирания 
(УРЗ) на обстановку камеры [3] (камеры MED-VFC-SCT-M Med Associates 
Inc, USA). Животному давали обследовать экспериментальную камеру 30 с и 
в течение последних 2 с на электродный пол подавали ток (0,3 мА). После 
этого животное сразу же перемещали из камеры в домашнюю клетку. 
Тестирование 
проводили 
через 
24 
ч 
после 
обучения. 
В 
тесте 

регистрировали время замирания мыши в процентах (Video Freeze Med 
Associates Inc, USA) на протяжении 3 мин. Животных последовательно с 
интервалами в 2 ч тестировали в трех обстановках: «Опасный» контекст 
(обстановка обучения); «Безопасный» контекст (темнота в камере, Л

образный купол из наклонных боковых стенок камеры, пластиковая подложка 
на полу, на подложку насыпан гранулят из домашней клетки); «Похожий» 
контекст (обстановка в камере отличалась от «опасного» контекста 
наличием пластиковой подложки на полу). После первых трех тестов два 
последних теста повторяли с интервалами 2 часа. Статистический анализ 
проводили 
с 
использованием 
однофакторного 
и 
многофакторного 

дисперсионного анализа ANOVA c последующим межгрупповым сравнением по 
критерию Тьюки. 

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Процент замираний в тесте на «опасный» контекст между группами не 

различался: контроль - 24,02±6,17; 1 Гр - 29,58±4,48; 8 Гр - 27,82±4,95 
(p=0,74). В тесте через два часа в «безопасном» контексте все три 
группы показали низкий уровень замираний сопоставимый с уровнем 
замираний на протяжении 30 с перед ударом тока при обучении: контроль 4,41±1,39; 1 Гр - 3,79±1,61; 8 Гр - 3,75±2,40 (p=0,96). В третьем тесте 
в «похожем» контексте все три группы также не различались между собой: 
контроль - 20,47±2,46; 1 Гр - 23,33±1,91; 8 Гр - 26,27±6,78 (p=0,59). 
То, что животные всех групп не дискриминировали «опасный» и «похожий» 
контексты (p=0,69), свидетельствует о сходстве этих обстановок для 
животных. 
Повторные 
тестирования 
проводились 
с 
целью 
выработки 

дифференцировки обстановок у животных. Однако повторное помещение мышей 
в «безопасный» контекст вызвало лишь увеличение уровня замираний, при 
этом отличий между группами также не наблюдалось: контроль 

15,64±2,57; 1 Гр 16,14±4,27; 8 Гр 17,32±6,64 (p=0,97). При 

помещении животных в «похожий» контекст уровень замираний у всех трех 
групп становился значительно (p<0,04) больше, чем при помещении 
животных в «опасный» контекст и не различался между группами: контроль 
- 37,46±3,99; 1 Гр - 45,90±4,25; 8 Гр - 44,71±9,21 (p=0,53).

Полученные результаты показывают, что через 5 недель после гамма
облучения дозами 1 и 8 Гр, все группы одинаково запоминают опасную 
обстановку в модели выработки слабого УРЗ, хотя по полученным нами 
ранее данным уровень пролиферации клеток в зубчатой фасции у группы 8 
Гр в эти сроки значительно снижен. По данным других авторов [3] у мышей 
облученных быстрыми нейтронами и тестированных в похожей модели УРЗ 
наблюдается значительное ухудшение памяти на ситуацию обучения на 1-й и 
на 7-й дни после облучения, но не на 14-й день. Таким образом, наши 
данные, вместе с данными других авторов [3] могут свидетельствовать, 
что оставшаяся пролиферативная активность способна компенсировать 
нехватку молодых нейронов на сроках 2-6 недель после облучения. Также 
установлено, что процедура повторных тестирований в данных условиях не 
позволяет добиться дифференцировки «опасного» и «похожего» контекстов, 
а приводит к сильной генерализации страха у всех трех групп животных.

ЛИТЕРАТУРА
1.
Deng W., Aimone J.B., Gage F.H. // Nat. Rev. Neurosci., 

2010, 11(5):339-50.

2.
Kim J.S., Yang M., Kim S.H., et al. // Histol. Histopathol., 

2013, 28(3):301-10. 

3.
Yang M., Kim H., Kim J., et al. // J. Vet. Sci., 2012, 

13(1):1-6.

LONG-TERM EFFECTS OF GAMMA IRRADIATION 

ON CONTEXTUAL FEAR CONDITIONING IN MICE

Bezriadnov D.V1., Anokhin K.V.1,2

1P.K. Anokhin Research Institute of Normal Physiology, 2National 

Research Center “Kurchatov Institute”

bezriadnov@gmail.com

Key Words:
gamma irradiation, memory, neurogenesis, contextual 

fear conditioning, mice

The main effect of gamma irradiation on the brain is impairment of 

cell proliferation and reduction of young cells populations. Data about 
influence of reduced proliferation and neurogenesis in hippocampus on 
the adult brain function and memory in various behavioral tasks are 
often contradictory [1,2]. The aim of our work was to investigate 
memory for weak contextual fear conditioning task in mice 5 weeks after 
irradiation with different doses of gamma rays.

MATERIALS AND METHODS
The study was performed on adult male-mice of transgenic line 

Nestin-CFP which was maintained on C57Bl6/J background. This line was 
used in order to analyze the effects of irradiation on the stem cell 
populations by means of labeling these cells with fluorescent protein. 
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). Whole body irradiation of mice was performed 
through a gamma source Co60. We used three groups: Control (N=11), 1 Gy 
(11), 8 Gy (9). The control group went through all the manipulations as 
the others except irradiation. The training was conducted 5 weeks after 
irradiation. The animals were trained in weak contextual fear 
conditioning paradigm [3] (equ. MED-VFC-SCT-M Med Associates Inc, USA). 
Each animal was placed in the conditioning chamber and allowed to 
explore it freely for 30 sec. During the last 2 sec in the chamber, 
mild shock (0,3 mA) was delivered through the grid floor. Immediately 
after the shock the animal was returned to the home cage. Testing was 
conducted 24 hours later. Time of freezing (in %) was scored during 3 
min test (Video Freeze Med Associates Inc, USA). The animals were 
tested in three different contexts with 2 h intervals between the 
tests: “Dangerous” context – the training chamber; “Safe” context – no 
light in the chamber, Ʌ- shaped insert in the chamber, plastic sheet 
covering grid floor with some bedding from the home cage on it; 
“Similar” context –
the difference from the “Dangerous” context was 

only the plastic sheet that covered the grid floor. The testing in the 
last two contexts was repeated one more time with 2 h intervals after 
finishing the first three tests. Statistical analysis was performed 
using one-way or two-way ANOVAs followed by Tukey post-hoc test where 
appropriate. 

RESULTS
During the first test in “Dangerous” context percent of freezing 

did not differ between the groups: Control 24,02±6,17; 1 Gy 

29,58±4,48; 8 Gy 27,82±4,95 (p=0,74). In the next test two hours 

later in the “Safe” context all the groups demonstrated low level of 
freezing comparable with such throughout 30 sec before the shock during 
training: Control 4,41±1,39; 1 Gy 3,79±1,61; 8 Gy 3,75±2,40 

(p=0,96). In the third test in the “Similar” context all three groups 
did not differ from each other:
Control 20,47±2,46; 1 Gy 
23,33±1,91; 8 Gy - 26,27±6,78 (p=0,59). The fact that all three groups 
did not discriminate “Dangerous” and “Similar” contexts (p=0,69) 
indicates profound similarity of these contexts. The subsequent 
repeated testing was performed in order to teach the animals to 
differentiate the contexts. However the repeated placement of mice in 
the “Safe” context demonstrated an increase of freezing in all groups, 
without significant intergroup differences: Control - 15,64±2,57; 1 Gy 
- 16,14±4,27; 8 Gy - 17,32±6,64 (p=0,97). During the second placement 
of the animals in the “Similar” context the level of freezing of all 
three groups became significantly higher (p<0,04) than when the animals 
were placed in the “Dangerous” context. Time of freezing in this case 
was also similar between the groups: Control 37,46±3,99; 1 Gy 
45,90±4,25; 8 Gy - 44,71±9,21 (p=0,53).

The obtained results demonstrate that 5 weeks after gamma 

irradiation with the doses 1 Gy and 8 Gy all the groups showed similar 
abilities to remember “Dangerous” context after learning in weak 
contextual 
fear 
conditioning 
task, 
although 
our 
earlier 
data 

demonstrated that the level of cell proliferation in the dentate gyrus 
in 8 Gy group was significantly reduced. It was previously shown [3] 
that mice irradiated with fast neutrons and tested in a similar 
contextual fear conditioning task demonstrated significant memory 
deficit in the learning context on the 1st and 7th days after 
irradiation but not on the 14th day. Thus, our data and the data of 
other authors [3] may indicate that the remaining proliferative 
activity can compensate for the lack of young neurons 2-6 weeks after 
irradiation. Besides, we found that retesting procedure in these 
conditions does not allow animals to differentiate "Dangerous" and 
"Similar" contexts, and leads to a strong generalization of fear among 
all the three groups of mice.

REFERENCES
1.
Deng W., Aimone J.B., Gage F.H. // Nat. Rev. Neurosci., 

2010, 11(5):339-50.

2.
Kim J.S., Yang M., Kim S.H., et al. // Histol. 

Histopathol., 2013, 28(3):301-10. 

3.
Yang M., Kim H., Kim J., et al. // J. Vet. Sci., 2012, 

13(1):1-6.

DOI:10.12737/12303

ВЛИЯНИЕ ДОФАМИНА ПРИ БЛОКАДЕ Α-АДРЕНОРЕЦЕПТОРОВ НА ИНОТРОПНУЮ 

ФУНКЦИЮ СЕРДЦА РАСТУЩИХ КРЫС

Г.А. Билалова, Ф.Г. Ситдиков, Н.Б. Дикопольская, Т.Л. Зефиров