Исследование нейрофизиологических механизмов обучения при изменении уровня биорадикалов в мозге. ГПНИ «Междисциплинарные научные исследования, новые зарождающиеся технологии как основа устойчивого инновационного развития (Конвергенция)» : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель А. В. Сидоров

Abstract

В опытах на моллюсках была предпринята попытка оценить роль активных форм кислорода в регуляции когнитивных функций мозга. Цель работы: установить характер изменений межклеточной коммуникации в нейронных сетях мозга, наблюдаемых при обучении (выработке инструментального условного рефлекса), в условиях действия свободнорадикальных форм кислорода. Методы исследования и использованное оборудование: физиологические, биохимические; компьютеризированная электрофизиологическая установка, осциллограф, бинокулярный микроскоп, спектрофотометр Cary 50. Установлено модулирующее действие пероксида водорода (0,1 ммоль/л) в отношении временной динамики формирования инструментального условного рефлекса. Обнаружено, что научение ассоциируется с возрастанием активности антиокислительных систем в нервной ткани мозга беспозвоночных, особенно у животных старших возрастных групп. Выявлены изменения в электрических свойствах клеток и межклеточных контактов из состава дыхательной нейронной сети, наблюдаемые при формировании инструментального навыка – гиперполяризация мембраны дофаминсодержащего нейрона и снижение эффективности передачи сигнала в образованных им синапсах. Временные и амплитудные параметры спонтанных потенциалов действия остаются неизменными при аппликации пероксида водорода (0,1 и 1 ммоль) в кратковременном периоде (1 мин), на фоне падения эффективности дофаминергической синаптической передачи. Эффект может быть реализован посредством Са2+-зависимого механизма. Данные НИР свидетельствуют о модулирующем влиянии активных форм кислорода на функционирование нейронных сетей мозга беспозвоночных и изменении редокс состояния нервной ткани при ассоциативном обучении, приводящем к формированию инструментального навыка. Результаты НИР могут быть использованы специалистами в области нейробиологии, сравнительной и экологической физиологии, учтены при разработке программ прикладных научных исследований по биологическим наукам.