Исследовали структурные показатели кишечника и активность ряда кишечных мембранных ферментов у крыс линийс высоким и низким порогами возбудимости нервной системы (ВП, НП, низковозбудимые и высоковозбудимые соответственно) в нормальных условиях. Обнаружено, что у крыс линии ВП по сравнению с животными линии НП повышено количество энтероцитов и интраэпителиальных лимфоцитов на ворсинках подвздошной кишки. Эти изменения у крыс линии ВП сопровождались повышенной активностью мальтазы в слизистой оболочке подвздошной кишки. Кроме того, у крыс линии ВП была понижена активность щелочной фосфатазы в слизистой оболочке и химусе толстой кишки и повышена масса химуса в этом участке кишечника по сравнению с линией НП. Последнее может указывать на более высокую чувствительность кишечника к воспалению и меньшую моторную активность толстой кишки у крыс ВП. Полученные результаты раскрывают особенности связи между генетически детерминированным уровнем возбудимости нервной системы и структурно-функциональными характеристиками кишечника у взрослых животных и позволяют заключить, что низкая возбудимость нервной системы может иметь отношение к повышенному риску развития воспалительного заболевания кишечника.
В статье приводится краткий очерк истории учения И. П. Павлова об условных рефлексах, на долгие годы определившего программу исследований института, руководимого академиком Л. А. Орбели, и его значения в развитии новых научных направлений — генетики поведения (высшей нервной деятельности), нейрогенетики, физиологической генетики. Приведены сведения о роли профессора М. Е. Лобашева, выявлении и подчеркивании новых граней в учении И. П. Павлова об условных рефлексах, показавшего значение механизма условного рефлекса в координации многоклеточного организма в процессе тканевой и клеточной дифференциации, в ускорении адаптации организма к экстремальным факторам внешней среды (и таким образом «в какой-то мере выводящего организм из-под контроля элиминирующих факторов внешней среды»), функциональной преемственности в передаче индивидуально приобретаемого опыта между поколениями (и таким образом обеспечивая «сигнальную наследственность», необычайно расширившую приспособительные возможности организма). Описывается вклад профессоров М. Е. Лобашева и В. В. Пономаренко в дальнейшее развитие теории нервизма И. П. Павлова, гипотетически предположивших и экспериментально подтвердивших существенную роль нервной системы в регуляции активности генетического аппарата, в том числе самих нейронов по принципу обратной связи в соответствии с текущими нуждами организма, требованиями внешней среды и индивидуальным опытом. Освещены новые современные направления в исследованиях генетики поведения и нейрогенетики. Подчеркивается мировое признание учения И. П. Павлова об уcловных рефлексах и его роль в анализе теоретических генетических, биологических и физиологических проблем, в практике сельского хозяйства, медицины и педагогики.
Цель - исследование влияния длительного эмоционально-болевого стрессорного воздействия (ДЭБС) в разные сроки после его окончания (24 ч, 2 нед, 2 мес) на фосфорилирование гистона Н3 (по серину 10) (phH3-Ser10) в клетках медиальной префронтальной коры (мПК) и базолатеральной области амигдалы (блА) у крыс двух линий с разным порогом возбудимости нервной системы к электрическому току (генетическая модель постстрессорных тревожно-депрессивных расстройств). Материал и методы. С использованием иммуногистохимического метода исследована иммунореактивность клеток мПК и блА к phH3-Ser10 у крыс 2 селекционных линий: низковозбудимых с высоким порогом возбудимости нервной системы (линия ВП) и высоковозбудимых с низким порогом возбудимости (линия НП). В качестве стрессора применяли длительное (15 сут) эмоционально-болевое воздействие по схеме К. Гехта. Результаты. У низковозбудимых крыс линии ВП в блА обнаружен более высокий базовый уровень phH3-Ser10 по сравнению с высоковозбудимыми крысами линии НП. В мПК межлинейных различий в базовом уровне phH3-Ser10 не обнаружено. Выявлено влияние ДЭБС на уровень phH3-Ser10 у крыс обеих линий. Показано кратковременное (через 24 ч) повышение phH3-Ser10 в мПК у крыс линии НП и устойчивое (до 2 мес после ДЭБС) у животных линии ВП. В блА только у высоковозбудимых крыс линии НП обнаружено индуцируемое ДЭБС возрастание и устойчивое до 2 мес сохранение уровня phH3-Ser10. Выводы. Выявлены долговременные изменения фосфорилирования гистона Н3, имеющие структурную специфичность и зависящие от генетически детерминированного функционального состояния нервной системы крыс. Objective - to study the effect of the long-term emotional-painful stress on the level of histone H3 phosphorylation at Ser10 (phH3-Ser10) in the medial prefrontal cortex (mPC) and basolateral amygdala (BLA) in the rats of two strains characterized by different excitability of the nervous system in normal conditions and at various intervals (24 hours, 2 weeks, 2 months) after the long-term emotional-painful stress (LEPS). Material and methods. The immunoreactivity of mPC and BLA cells to phH3-Ser10 was studied using the immunohistochemical method. The objects of investigation were selected rat strains: НТ (high threshold, low excitability of the nervous system) and LT (low threshold, high excitability of the nervous system). A long-term (15 days) exposure to emotional-painful stress according to K. Hecht’s scheme was used. Results. Intact rats with low nervous excitability (HT strain - high threshold) demonstrated more high basal level of phH3Ser10 in BLA cells than rats with high excitability (LT strain - low threshold). No differences in basal level of phH3-Ser10 between two rat strains were found. The exposure to emotional- painful stress caused alterations in the level of phH3-Ser10 in rats from both strains. Increase of phH3-Ser10 level in the mPC was short-term (24h after LEPS) in LT rats and long-term (up to 2 months) in HT rats. The long-term (up to 2 months) increase of phH3-Ser10 level after stress in the BLA was discovered in LT rats only. Conclusions. Long-term changes in histone H3 phosphorylation, which have structural specificity and depend on genetically determined functional state of rats nervous system, were revealed.
В последние годы активно исследуются механизмы воздействия на биологические объекты техногенных источников электромагнитных излучений и изменений естественного электромагнитного фона окружающей среды (ослабление, усиление). Важными индикаторами неблагоприятного влияния неионизирующих электромагнитных излучений являются изменения элементов врожденного поведения и когнитивных функций. При этом роль наследственно обусловленных характеристик нервной системы в определении чувствительности/устойчивости к колебаниям электромагнитных полей практически не изучалась. Цель работы заключалась в исследовании влияния излучения УВЧ-диапазона стандартного Wi-Fi-роутера и ослабленных экранированием внешних магнитных и электрических полей на врожденное поведение, отражающее ориентировочно-исследовательскую активность и эмоциональность животных в тесте «открытое поле», и когнитивные функции (сохранение условного рефлекса пассивного избегания) у самцов крыс двух селектированных линий ВП и НП (с высоким и низким порогами возбудимости нервной системы, низковозбудимые и высоковозбудимые, соответственно), а также крыс контрольной линии Вистар. Показано негативное влияние на врожденное поведение и память крыс двух линий с различными порогами возбудимости нервной системы ослабленных внешних электрических и магнитных полей, а также ЭМИ УВЧ-диапазона. Крысы с высокой возбудимостью нервной системы оказались более чувствительными к изменениям магнитного и электрического фона, электромагнитным излучениям по сравнению с низковозбудимыми животными.
We studied changes in the stability of the genome in cells of two brain regions (prefrontal cortex and hippocampus), as well as in the bone marrow of rats with a hereditary high and low thresholds of excitability of the nervous system (strains HT and LT, respectively) after prolonged exposure with emotional-pain stressor. To study the reactivity of the brain cells genome, phosphorylated histone -H2AX (-H2AX phospho Ser139) was used. The level of mitotic disturbances in bone marrow cells was also assessed. Between the animals of the control groups, there were no interstrain differences in the studied parameters. Stress exposure increases the immunoreactivity to -H2AX phospho Ser139 of the prefrontal cortex cells and the level of chromosomal aberrations in bone marrow cells in animals of both strains. In cells of the dentate gyrus of the hippocampus, a specific increase in immunoreactivity to -H2AX phospho Ser139 was revealed in rats of the low-excitable HT strain. The relationship between the reaction of cells of this zone of hippocampus to the stressor exposure with the hereditary level of excitability of the nervous system of animals is discussed.