ОСОБЕННОСТИ СЕРОТОНИН-ЗАВИСИМОГО И NMDA-ЗАВИСИМОГО МЕХАНИЗМОВ РЕКОНСОЛИДАЦИИ ПАМЯТИ УСЛОВНОЙ ПИЩЕВОЙ АВЕРСИИ
Бесплатно
Основная коллекция
Издательство:
НИИ ноpмальной физиологии им. П.К. Анохина
Автор:
Никитин В. П.
Год издания: 2015
Кол-во страниц: 5
Дополнительно
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
3. Bokhan N.A., Baturin E.V. Neuroscience and Behavioral Physiology. 2011; 41(7): 710-714. 4. Hummel T., Krone F., Lundström J.N., Bartsch O. // Horm Behav. 2005. Vol 47, N 3. P. 306-310. 5. Nevidimova T.I., Bokhan N.A., Vetlugina T.P., Savochkina D.N., Batukhtina E.I. World Cultural Psychiatry Research Review. 2015; 10 (2): 88-92. DOI:10.12737/12435 ОСОБЕННОСТИ СЕРОТОНИН-ЗАВИСИМОГО И NMDA-ЗАВИСИМОГО МЕХАНИЗМОВ РЕКОНСОЛИДАЦИИ ПАМЯТИ УСЛОВНОЙ ПИЩЕВОЙ АВЕРСИИ Никитин В. П. ФГБНУ «НИИ нормальной физиологии имени П.К.Анохина», Москва nikitin.vp@mail.ru Исследовали участие рецепторов нейротрансмиттеров в механизмах реконсолидации памяти условной пищевой аверсии у виноградных улиток. Инъекции антагониста NMDA рецепторов глутамата МК-801, сочетанные с напоминанием условным пищевым стимулом через 2 дня после обучения, вызывали амнезию, тогда как эти воздействия через 10 дней после обучения не оказывали влияния на память. Действие антагониста рецепторов серотонина метиотепина и напоминание, как через 2, так и через 10 дней после обучения приводили к развитию амнезии. Таким образом, обнаружены два механизма сохранения памяти: NMDA-зависимый механизм характеризуется временным градиентом упрочения, тогда как, серотонин-зависимый механизм стабилен. Ключевые слова: реконсолидация памяти, NMDA рецепторы глутамата, рецепторы серотонина. Полагают, что после обучения происходит зависимая от времени реорганизация памяти, одним из основных механизмов которой является ее реконсолидация [1-3, 5]. Получены противоречивые данные о динамике реконсолидации памяти после обучения. В ряде экспериментов показано наличие временного градиента устойчивости памяти к нарушающим воздействиям во время ее реконсолидации [1-3, 5]. Однако, в других работах временного градиента реконсолидации памяти не выявлено [1-3, 5]. Мы предположили, что при одном и том же обучении память может включать как стабильный, так и динамичный компоненты, вовлекающие различные молекулярные механизмы и, в частности, разные рецепторы нейротрансмиттеров. В работе исследовано участие рецепторов серотонина и NMDA рецептора глутамата в механизмах реконсолидации памяти условной пищевой аверсии у улиток на разных сроках после обучения (через 2 и 10 дней). МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ У виноградных улиток (Helix lucorum) вырабатывали условную пищевую аверсию ежедневно в течение 3-х сут по ранее описанной методике [4]. Условным стимулом (УС) служил банан, дифференцировочным (ДС) - вареная морковь, подкрепляющим электрический ток (50 Гц, 300 мс, 1.2 мА). Критерием обучения явилось увеличение латентных периодов (ЛП) реакций
выше 100 с (20-35 с до обучения). Для индукции реконсолидации памяти через 2 или 10 сут после обучения улиткам предъявляли напоминание: 3 УС через каждые 15 мин. Перед напоминанием улиткам в полость тела вводили неселективный антагонист 5-НТ рецепторов метиотепин (10 мг/кг) или антагонист NMDA рецепторов глутамата МК-801 ((+)-MK-801 hydrogen maleate; 0.25 мг/кг) в 0.2 мл физиологического раствора. Контрольные улитки получали инъекции физиологического раствора. Через 11 сут после индукции амнезии улиток повторно обучали отверганию того же вида пищи, что и при первоначальном обучении. Исследованные группы: животные, получавшие через 2 или 10 сут после обучения физиологический раствор/напоминание (n=8 и n=8, через 2 и 10 сут, соответственно), метиотепин/напоминание (n=14; n=15) или МК-801/напоминание (n=12 и n=14). Для оценки уровня достоверности различий использовали ANOVA. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Тестирование улиток, которым через 2 сут после обучения инъецировали МК-801 и предъявляли напоминание, показало, что ЛП реакций на УС составляли 20-40 с и были меньше таковых, у контрольных животных (более 100 с; p < 0.0001) и не отличались от ЛП ответов на ДС (20-40 с; p>0.1). При повторном обучении через 11 дней после действия МК801/напоминания улитки получали большее число сочетаний условного и подкрепляюшего стимулов, чем при первоначальном обучении (p = 0.0045), однако долговременная память не формировалась: латентные периоды реакций на УС и ДС не отличались (p = 0.12). Таким образом, инъекции MK-801 и напоминание через 2 дня после обучения вызывали развитие амнезии устойчивой к повторному обучению. Инъекции МК-801 и напоминание через 10 дней после обучения не приводили к нарушению памяти: ЛП реакций животных на УС не отличались от ЛП ответов на УС у контрольных улиток (p>0.3) и были больше ЛП реакций на ДС (p<0.0001). Действие метиотепина/напоминания через 2 или 10 сут после обучения вызывало амнезию: ЛП реакций на УС были меньше таковых, у контрольных животных (p < 0.0001) и не отличались от ЛП ответов на ДС (p>0.6). Повторное обучение обеих групп улиток приводило к формированию памяти, при этом динамика обучения была сходной с таковой при исходном обучении. Полученные результаты позволяют полагать, что при одном и том же обучении условной пищевой аверсии формируются два различных (параллельных) механизма поддержания памяти. NMDA-зависимый механизм характеризуется временным градиентом упрочения и вовлекает процессы реконсолидации памяти на ранней стадии ее реорганизации (до 10-го дня). К 10 дню этот механизм достигает стабильного уровня и напоминание не вызывает NMDA-зависимой реконсолидации памяти. Напротив, серотонинзависимый механизм одинаково эффективно вовлекает процессы реконсолидации памяти на разных сроках после обучения. Оба механизма критичны для поддержания памяти, однако их нарушение приводит к развитию различных видов амнезий, отличающихся возможностью формирования памяти при повторном обучении. ЛИТЕРАТУРА 1. Alberini C.M. // Front Behav. Neurosci. 2011. 5:12. 2. Dudai Y. // Annu. Rev. Neurosci. 2012. V. 35. P. 227-247
3. Hardt O., Einarsson E.O., Nader K. // Annu. Rev. Psychol. 2010. V. 61. P. 141-167. 4. Nikitin V.P., Solntseva S.V., Nikitin P.V., Kozyrev S.A. // Behav. Brain Res. 2015. V. 279. P. 148-154. 5. Tronson N.C., Taylor J.R. // Nat. Rev. / Neuroscience. 2007. V. 8. № 4. P. 262-275. FEATURES SEROTONIN-DEPENDENT AND NMDA-DEPENDENT MECHANISMS OF RECONSOLIDATION OF CONDITIONED FOOD AVERSION MEMORY Nikitin V. P. P.K. Anokhin Institute of Normal Physiology, Moscow nikitin.vp@mail.ru We studied the participation of neurotransmitters receptors in the mechanisms of reconsolidation of conditioned food aversion memory in snails. Injections of NMDA glutamate receptors antagonist MK-801, combined with a reminder by conditioned food stimulus in 2 days after training, caused amnesia, while these exposures in 10 days after training had no effect on memory. The administration of serotonin receptor antagonist methiothepin and reminder in 2 and 10 days after training led to the development of amnesia. Thus, it was found two mechanisms of memory storage: NMDA-dependent mechanism is characterized by time gradient of strengthening, whereas serotonin-dependent mechanism is stable. Key words: memory reconsolidation, NMDA glutamate receptors, serotonin receptors. It is suggested that after training it occurs time-dependent reorganization of memory and one of the main mechanisms of which is its reconsolidation [1-3, 5]. Besides that in a number of studies it was found contradicting data about the dynamics of memory reconsolidation after training. In some experiments it was demonstrated the existence of the time gradient of memory reconsolidation sensitivity to amnestic agents [1-3, 5]. However, in other studies memory reconsolidation time gradient was not revealed [1-3, 5]. We suggested that the same memory can include both stable and dynamic component involving different molecular mechanisms, and, in particular, different neurotransmitters receptors. We have studied the involvement of serotonin and NMDA glutamate receptors in the mechanisms of reconsolidation of conditioned food aversion memory in snails at different stages after training (in 2 and 10 days). Materials and methods. In snails (Helix lucorum) it was elaborated conditioned food aversion daily during 3 days as previously described [4]. Conditioned stimulus (CS) was banana, differential (DS) – boiled carrots, unconditioned – electric shock (50 Hz, 300 ms and 1.2 mA). Increase of the latencies of reactions to CS above 100 s was the criterion of training (20 – 35 s to training). For the induction of memory reconsolidation in 2 or 10 days after training snails were presented reminder: 3 CS every 15 min. Before reminder snails were
injected into a body cavity with nonselective 5-HT receptors antagonist methiothepin (10 mg/kg), or NMDA glutamate receptor antagonist MK-801 ((+) - MK-801 hydrogen maleate; 0.25 mg/kg) in 0.2 ml saline. Control snails received saline and reminder. In 11 days after the induction of amnesia snails were repeatedly trained to aversion of the same kind of food as in the initial training. Studied groups: animals received in 2 or 10 days after training saline/reminder (n=8 and n=8, in 2 and 10 days, respectively), methiothepin/reminder (n=14; n=15) or MK 801/reminder (n=12 and n=14). The significance of differences was estimated by ANOVA. Results. Testing snails, which were injected with MK-801 and presented a reminder in 2 days after training, showed that response latencies to the CS were 20 – 40 sec and were shorter than those in control animals (more than 100 sec; p<0.0001) and did not differ from response latencies to the DS (20 – 40 s; p>0.1). During second training in 11 days after the action of MK-801/reminder snails received more combinations of the conditioned and unconditioned stimuli than in the initial training (p=0.0045), but long-term memory was not formed: the latencies to CS and DS did not differ (p =0.12). Thus, the injections of MK-801 and a reminder in 2 days after training caused the development of amnesia resistant to second training. The injections of MK-801 and reminder in 10 days after training did not lead to memory impairment: response latencies to the CS did not differ from response latencies to the CS in the control snails (p>0.3) and were longer than response latencies to the DS (p<0.0001). The administration of methiothepin/reminder in 2 or 10 days after training caused amnesia: response latencies to the CS were shorter than those in control animals (p<0.0001) and did not differ from response latencies to the DS (p>0.6). Second training in both groups of snails resulted in the memory formation and the dynamics of training was similar to that in the initial training. The obtained results suggest that during the same training on conditioned food aversion it forms two different (parallel) mechanisms of memory maintenance. NMDA-dependent mechanism is characterized by time gradient of strengthening and it involves the processes of memory reconsolidation at an early stage of its reorganization (10-day). By the 10th day this mechanism reaches a stable level and reminder does not cause NMDA-dependent reconsolidation of memory. In contrast, the serotonin-dependent mechanism equally effective involves processes of memory reconsolidation at different stages after training. Both mechanisms are critical for memory maintenance, but their impairment leads to the development of different types of amnesia discriminating by the possibility of memory formation during second training. References 1. Alberini C.M. // Front Behav. Neurosci. 2011. 5:12. 2. Dudai Y. // Annu. Rev. Neurosci. 2012. V. 35. P. 227-247 3. Hardt O., Einarsson E.O., Nader K. // Annu. Rev. Psychol. 2010. V. 61. P. 141-167. 4. Nikitin V.P., Solntseva S.V., Nikitin P.V., Kozyrev S.A. // Behav. Brain Res. 2015. V. 279. P. 148-154.
5. Tronson N.C., Taylor J.R. // Nat. Rev. / Neuroscience. 2007. V. 8. № 4. P. 262-275. DOI:10.12737/12436 ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ МЕДИЦИНСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ НА ТРЕВОЖНО-ДЕПРЕССИВНЫЕ НАРУШЕНИЯ И КАЧЕСТВО ЖИЗНИ У ПАЦИЕНТОВ С БОЛЕЗНЬЮ ПАРКИНСОНА Никитина М.А.¹, Жукова И.А.¹, Жукова Н.Г.¹, Алифирова В.М.¹, Ижболдина О.П.¹, Суханов С.Е.² ¹ Кафедра неврологии и нейрохирургии (зав. – д-р. мед. наук, проф. В.М. Алифирова) ГБОУ ВПО СибГМУ Минздрава России, Томск; ² ФГБУ СибФНКЦ ФМБА России, СКБ, Северск Изучали влияние медицинской реабилитации в виде систематических реабилитационных программ для пациентов с болезнью Паркинсона на выраженность эмоционально-аффективных, двигательных нарушений и качество жизни данной категории больных. Ключевые слова: болезнь Паркинсона, реабилитация, тревога, депрессия Идиопатическая болезнь Паркинсона (БП) – это второе по распространенности хроническое нейродегенеративное заболевание, которым страдают до 2% людей старше 60 лет [2]. Клинически БП характеризуется двигательными симптомами и целым рядом немоторных проявлений. Принимая во внимание хроническое прогрессирующее течение БП, субъективный эмоционально-аффективный компонент был признан в качестве важного, многокомпонентного, существенно влияющего на качество жизни этой категорий больных. Последнее десятилетие характеризуется многочисленными исследованиями, посвященными возможностям интеграции или реинтеграции в общество лиц с тяжелыми хроническими физическими и психическими ограничениями. Все эти усилия объединяются воедино термином «реабилитация» [1]. Целью данной работы было оценить изменения в субъективном эмоционально-аффективном компоненте у пациентов с БП на фоне реабилитационных мероприятий и выяснить необходимость и обоснованность проведения реабилитации. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ В 2015 году было проведено обследование 56 пациентов с верифицированным диагнозом БП (согласно критериям Банка головного мозга общества БП Великобритании). Среди них были 28 мужчин и 28 женщин. Все пациенты получали стандартную специфическую противопаркинсоническую фармакотерапию. Возраст пациентов варьировал от 52 до 76 лет, средний возраст составил 67,7±9,0 лет, степень тяжести БП по шкале Hoehn Yahr — 2,08±0,86, повседневная активность по шкале Schwab England — 63,1±16,9%. Пациенты с БП были разделены на 2 группы в зависимости от вовлеченности в реабилитационный процесс (однородные по полу, возрасту, стадии БП, эквивалентной средней суточной дозе леводопы, выраженности тревожно-депрессивных расстройств): 1 группа – 28 пациентов с БП, не посещающих школу «Здоровья»; 2 группа – 28 пациентов, посещающих школу «Здоровья» в течение 4 месяцев. Занятия в