Поиск по сайту

Короткий адрес страницы: fornit.ru/1540

Этот материал взят из источника: публикация Института теоретической и экспериментальной биофизики

Выделения в тексте - мои.
Мои коммнтарии включены синим цветом.
Список основных тематических статей >>
Этот документ использован в разделе: "Cборник статей по исследованиям психических явлений"Распечатать
Добавить в личную закладку.

Формирование долговременной памяти

ВЛИЯНИЕ ПОДАВЛЕНИЯ СИНТЕЗА БЕЛКА НА ФОРМИРОВАНИЕ ДОЛГОВРЕМЕННОЙ ПАМЯТИ: КЛЕТОЧНАЯ ГИБЕЛЬ КАК ОДИН ИЗ ВОЗМОЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ НАРУ

ВЛИЯНИЕ ПОДАВЛЕНИЯ СИНТЕЗА БЕЛКА НА ФОРМИРОВАНИЕ ДОЛГОВРЕМЕННОЙ ПАМЯТИ: КЛЕТОЧНАЯ ГИБЕЛЬ КАК ОДИН ИЗ ВОЗМОЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ НАРУШЕНИЯ ПАМЯТИ ПРИ

ДЕЙСТВИИ ЦИКЛОГЕКСИМИДА

 

 

И.В.Щеглов

 

Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино-на-Оке, Россия

 

Формирование долговременной памяти – это переход информации из лабильной кратковременной памяти в стабильную долговременную, длящуюся дни, месяцы, годы, а иногда всю жизнь [McGaugh, 2000; Anokhin et al., 2002]. Общепринятая теория молекулярных механизмов формирования долговременной памяти предполагает, что ключевую роль в этом процессе играет специфическая активация экспрессии генов и синтез белков de novo, участвующих в модификации существующих и/или образовании новых синаптических связей [Milner et al., 1998; Clayton, 2000].

Ингибиторы синтеза белка являются одними из наиболее широко применяемых амнестических агентов для изучения механизмов формирования различных видов долговременной памяти. Постулируется, что для нарушения этого процесса необходимо вводить ингибиторы в дозах, вызывающих подавление синтеза белка в мозге как минимум на 80-90% в течение небольшого периода времени после научения. Кроме того, на некоторых экспериментальных моделях показано существование второго периода чувствительности к действию ингибиторов синтеза белка – через 4-6 ч или даже 13-14 ч после научения [Bourtchouladze et al., 1998; Davis, Squire, 1984].

В нашей работе мы исследовали действие максимально высоких доз (200 мкг/полушарие) циклогексимида, ингибитора трансляции, на формирование долговременной памяти в тесте выученного выпрыгивания из воды [Подольский, 1996, 1997] и в водном лабиринте Морриса при двусторонних введениях в боковые желудочки мозга. Подавление синтеза белка на 96% во всех отделах ЦНС в течение 1 ч после научения грубо нарушало формирование долговременной памяти при научении в лабиринте Морриса, но не влияло на долговременную двигательную память в тесте выученного выпрыгивания из воды. Исходя из возможности существования второго периода чувствительности формирования долговременной памяти к ингибиторам, мы использовали двукратное введение циклогексимида, что значительно продлевало подавление синтеза белка в ЦНС (более 95% в течение первого часа и не менее 75% в течение последующих 9 ч после научения). Тем не менее, даже такая крайне жесткая процедура не вызывала нарушений сохранения долговременной двигательной памяти в тесте выученного выпрыгивания из воды при проверке через 48 ч или 14 суток после научения [Щеглов и соавт., 2001; Подольский, Щеглов, 2003].

Ранее в ряде работ было показано, что формирование некоторых видов долговременной памяти у позвоночных не нарушается глубоким подавлением синтеза белка [Laudein et al., 1986; Shoel, Agranoff, 1972; Staubli et al., 1985]. К сожалению, этим фактам уделяется мало внимания. Результаты наших систематических исследований показали, что механизмы формирования различных видов долговременной памяти могут существенно различаться. Существуют такие формы долговременной памяти, формирование которых в течение многих часов не зависит от активации трансляционного аппарата нейронов.

Недавно нами начата проверка предположения о том, что введение ингибиторов синтеза белка в высоких дозах, применяемых для нарушения формирования долговременной памяти, может приводить к сильному нейротоксическиму эффекту. Следует отметить, что в небольших дозах ингибиторы синтеза белка широко применяются в качестве препаратов, предотвращающих процесс гибели клеток. Тем не менее, появляется все больше работ, в которых показано, что в бóльших дозах ингибиторы синтеза белка могут вызывать апоптоз и/или некроз в различных типах тканей in vivo и in vitro [Higami et al., 2000; Squier et al., 1999]. Однако вопрос о роли нейротоксичности ингибиторов синтеза белка в механизмах нарушения формирование памяти до сих пор не исследован.

Гибель клеток головного мозга определяли по деградации хромосомной ДНК методом электрофореза ДНК в агарозе. Было показано, что двустороннее введение циклогексимида в боковые желудочки мозга в дозе 200 мкг/полушарие, вызывавшей в наших предыдущих экспериментах нарушение формирования долговременной памяти в водном лабиринте Морриса, через 4 ч после инъекции приводит к гибели клеток мозжечка. Предварительные данные позволяют предположить, что аналогичные эффекты ингибитора наблюдаются также в гиппокампе и неокортексе.

Эти данные показывают, что эффекты высоких доз ингибиторов синтеза белка могут быть в определенной степени связаны с гибелью нейронов и глии в структурах мозга, принимающих участие в записи информации. Возможно, именно поэтому большинство авторов вынуждены применять максимальные дозы ингибиторов синтеза белка.

Результаты работы позволяют предположить, что общепринятая концепция ключевой роли синтеза белков de novo в молекулярных механизмах формирования памяти не является универсальной.

Изучение механизмов, обеспечивающих передачу импульса через уже эффективную (наученную) синаптическую щель показывают, что они основаны именно на белковых молекулах-передатчиках (<a href="memory/mem5.htm" target="_blanck"> </a>).  Это значит, что такие молекулы - передатчики должны образовываться тем или иным образом при долговременном научени. Об этом же говорят и положительные результаты опытов автора при научении в лабиринте Морриса. Предположение о том, что повышенные концентрации ингибитора могут препятствовать научению из-за органических поражений противоречат результатам по научению в тесте выученного выпрыгивания из воды. Т.о. автору следовало бы сопоставить эти данные, говорящие о большой вероятности некорректности опытов в попытках ингибировать синтез белков.

 

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 01-04-49826).

 

Последнее редактирование: 2014-12-18

Оценить статью можно после того, как в обсуждении будет хотя бы одно сообщение.
Об авторе:
Этот материал взят из источника: публикация Института теоретической и экспериментальной биофизики



Тест: А не зомбируют ли меня?     Тест: Определение веса ненаучности

В предметном указателе: Алгоритмы распознавания | Голографический принцип | Интеллектуальные механизмы | Механизмы памяти | Организация памяти | Организация памяти мозга | Природа сна | Психика сознание | Психика человека | Психические процессы
Последняя из новостей: О том, как конкретно возможно определять наличие психический явлений у организмов: Скромное очарование этологических теорий разумности.
Все новости

Может ли нейробиолог понять микропроцессор?
Нейробиологи, вооружившись методами, обычно применяемыми для изучения живых нейроструктур, попытались использовать их чтобы понять, как функционирует простейшая микропроцессорная система — «Мозгом» был процессор MOS 6502.
Все статьи журнала
 посетителейзаходов
сегодня:33
вчера:11
Всего:14451652

Авторские права сайта Fornit
Яндекс.Метрика