Том 73, № 6 (2023)

Повышенная осцилляторная бета-активность в базальных ганглиях считается одним из основных электрофизиологических биомаркеров нарушения двигательного контроля при болезни Паркинсона. При этом функциональная роль динамических процессов ритмической активности при выполнении движений до сих пор не до конца изучена. Методом микроэлектродной регистрации мы исследовали ритмическую активность нейронов субталамического ядра у 9 пациентов с болезнью Паркинсона во время проведения нейрохирургических операций для установки систем глубинной стимуляции мозга. Мы показали значимую положительную корреляцию амплитуды альфа- (7–12 Гц) и низкой бета- (12–20 Гц) активности в субталамическом ядре с общими показателями двигательных нарушений у пациентов с болезнью Паркинсона. Также мы показали, что амплитуда ритмической альфа-активности, в отличие от бета-ритмов, значимо снижалась при выполнении пациентами двигательных тестов. Более того, степень снижения альфа-активности напрямую коррелировала с выраженностью симптома брадикинезии. Полученные результаты позволяют предположить, что наряду с бета-активностью в двигательном контроле пациентов с болезнью Паркинсона играет роль также альфа-ритмическая активность нейронов субталамического ядра.

С целью изучения роли вербального обозначения в усвоении информации о новых объектах в зависимости от стратегии речевого научения проведено исследование эффективности распознавания новых объектов, изученных с помощью стратегий быстрого картирования и явного кодирования, с учетом глазодвигательной активности. Тридцати двум испытуемым визуально предъявлялись изображения восьми новых плодов растений по восемь раз каждое, которые в 50% случаев аудиально сопровождались уникальным, а в других 50% случаев – общим вербальным обозначением. В качестве проверочного задания использовался зрительный поиск целевого изображения среди дистракторов. Согласно полученным данным, стратегия быстрого картирования позволяла быстрее усваивать новые слова в сравнении с явным кодированием. Обнаружено положительное влияние уникального вербального обозначения новых плодов на выполнение задачи зрительного поиска, причем бóльшая значимость такого обозначения оказалась характерна для быстрого картирования в сравнении с явным кодированием.

Механизмы восстановления различных форм поведения при пробуждении от сна до сих пор недостаточно изучены. В настоящей работе мы исследовали восстановление простых моторных реакций на зрительный стимул, тонкой зрительно-моторной координации, а также абстрактного мышления при пробуждении из самой глубокой, третьей стадии дневного сна. В бодрствовании до сна и в течение первых 2 мин пробуждения от сна добровольцам предлагали два типа задач: зрительно-моторные, в которых нужно было управлять движущимся объектом; и арифметические, в которых нужно было определять верность предложенных равенств. Полученные результаты показали, что скорость простой моторной реакции на появление зрительного стимула достигала уровня, характерного для бодрствования, практически сразу же после пробуждения (в течение 4 с), тогда как восстановление способности определять верность или неверность арифметических равенств, а также точного управления траекторией движущегося объекта требовало гораздо больше времени: около 40 с (в арифметической задаче) и 60 с (в зрительно-моторной задаче). Мощность альфа-ритма при пробуждении была выше, чем в бодрствовании. Дельта-мощность была повышена только в начале пробуждения, пока решение задач было затруднено, а на второй минуте пробуждения, когда оно восстанавливалось, дельта-ритм снижался. Полученные нами данные свидетельствуют о том, что простые и сложные формы поведения при пробуждении восстанавливаются неодновременно.

Согласно современным представлениям ингибиторы гистондеацетилаз (ГДАЦ) способны улучшать память у различных видов животных. Однако до сих пор не ясно, может ли повышенное ацетилирование гистонов способствовать улучшению слабой отставленной памяти у крыс. Таким образом, целью настоящего исследования было изучение способности ингибитора ГДАЦ бутирата натрия (БН) улучшать слабую отставленную память о страхе у крыс. Чтобы оценить способность ингибитора ГДАЦ БН улучшать отставленную память, мы сравнили поведение двух лабораторных линий крыс, Wistar и Long-Evans, в задаче условно-рефлекторного страха через шесть месяцев после обучения до и после введения БН. Мы обнаружили, что животные демонстрировали хорошую обстановочную память через 24 ч после окончания обучения, полное отсутствие памяти через 6 мес. и улучшенную условно-рефлекторную память после введения БН без дополнительного обучения. Более того, полученные данные продемонстрировали, что обе линии крыс показали одинаковое снижение реакции замирания с течением времени, а ингибирование ГДАЦ улучшало слабую память у обеих линий. Кроме того, ослабление и восстановление памяти у самцов полностью соответствовало изменениям памяти у самок крыс. Эти результаты показывают, что ингибирование ГДАЦ оказывает одинаковый “восстанавливающий” эффект на слабую отставленную условно-рефлекторную память о страхе, независимо от линии и пола крыс.

Аутизм, или расстройство аутистического спектра (РАС), является многофакторным заболеванием, которое характеризуется не только нарушениями психоэмоционального состояния и социального взаимодействия, но и соматическими дисфункциями. В ряде исследований также сообщалось об изменениях со стороны опорно-двигательной системы у пациентов с РАС. В данной работе методом видеоанализа движений мы продемонстрировали снижение горизонтальной и вертикальной двигательной активности, кроме этого, были зарегистрированы девиантные движения, что говорит о нарушении в локомоторной активности и повышенной тревожности крыс с вальпроатной моделью аутизма. Однако механо-миографическое исследование не выявило достоверных изменений в параметрах сократимости изолированных скелетных мышц крыс с моделью РАС. Таким образом, можно заключить, что общие различия в движении могут быть независимым фактором диагностики аутизма. Более тщательное исследование с использованием большей выборки и подробного кинематического анализа может помочь в дальнейшей оценке вариабельности двигательных функций, как потенциального диагностического и прогностического маркера РАС.

Разработка немедикаментозных способов коррекции стресс-индуцированных расстройств и улучшения адаптации к стрессорным воздействиям остается актуальной задачей физиологии, имеющей большой трансляционный потенциал. Ранее нами были предложены эффективные в данном отношении способы гипоксического гипобарического прекондиционирования и дистантного ишемического кондиционирования. Цель настоящей работы состояла в переносе принципов прекондиционирования на подходы нормобарической интервальной гипоксической тренировки (ИГТ). Исследованы эффекты пяти новых режимов ИГТ (3 пятиминутных сеанса гипоксии по 16% О₂ в день, 3 сеанса по 12% О₂, 7 сеансов по 12% О₂, 15 сеансов по 12% О₂, 3 сеанса по 9% О₂) в экспериментальных моделях депрессии и посттравматического стрессового расстройства у крыс. Прекондиционирующий режим высокой интенсивности 3 × 9%О₂ оказал наиболее выраженный антидепрессивный и анксиолитический эффект в моделях обеих патологий. При снижении уровня гипоксии до 12% О₂ частично сохраняли эффективность режимы ИГТ с увеличением количества сеансов. Тренировочный режим наибольшей длительности – 15 × 12%О₂, обладал эффективностью в отношении коррекции формирования экспериментальной депрессии. Переходный режим – 7 × 12%О₂ – оказывал анксиолитический эффект, тогда как прекондиционирующий режим средней интенсивности – 3 × 12%О₂ – продемонстрировал и антидепрессивный, и анксиолитический эффект. Результаты свидетельствуют, что наибольшее влияние на эффективность оказывала интенсивность гипоксического воздействия. При этом снижение интенсивности до 16% О₂ приводило к ослаблению или потере стресс-протективных свойств. В отношении режима 3 × 9%О₂ как наиболее перспективного целесообразно провести дальнейшие исследования по выявлению молекулярных механизмов, реализующих его стресс-протективное и анксиолитическое действие.

Мастер визуализации информации об электроэнцефаллограмме – “WEEGIT” – программное обеспечение, предназначенное для визуализации и описания длительных регистраций сигналов. Длительные регистрации сигналов существуют в разных областях исследований и широко представлены в нейробиологии. В настоящее время регистрация электрофизиологической активности утвердилась как “золотой стандарт” в нейробиологических исследованиях. Поэтому мы предложили и апробировали “WEEGIT” как мощный и удобный инструмент для описания электрофизиологических записей. Мы объединили в “WEEGIT” наиболее востребованные функции, представленные в других коммерческих и некоммерческих программах. Представленное программное обеспечение может работать с широко распространенными форматами записей. “WEEGIT” позволяет адаптивно визуализировать до 512 каналов записи в различных временных масштабах без потери эффективности и без потребления дополнительных машинных ресурсов. Визуализация также включает опциональный встроенный пространственно-временной анализ (плотность источников тока или плотность потенциалов действия), отображаемый в виде фонового изображения. Встроенный набор дополнительных процедур фильтрации и преобразования сигнала позволяет улучшить визуализацию записи. “WEEGIT” имеет удобный графический интерфейс пользователя с возможностью одновременного просмотра и описания записей в одном рабочем пространстве. Описание может осуществляться как простым внесением текстовой информации, так и интерактивным размещением специализированных меток и объектов. Программа также позволяет сохранять данные в формате c пониженной дискретизацией как для всей записи, так и для определенных пользователем событий. В заключение следует отметить, что “WEEGIT” предоставляет большой набор инструментов для удобной работы как для начинающих пользователей, так и для специалистов в области электрофизиологических исследований, включая подготовку данных для последующего специализированного анализа.