научная статья по теме ВЛИЯНИЕ АГОНИСТА И АНТАГОНИСТА 5-HT1-ПОДТИПА СЕРОТОНИНОВЫХ РЕЦЕПТОРОВ НА ОБУЧЕНИЕ У САМОК КРЫС В ТЕЧЕНИЕ ПОЛОВОГО ЦИКЛА Биология

Текст научной статьи на тему «ВЛИЯНИЕ АГОНИСТА И АНТАГОНИСТА 5-HT1-ПОДТИПА СЕРОТОНИНОВЫХ РЕЦЕПТОРОВ НА ОБУЧЕНИЕ У САМОК КРЫС В ТЕЧЕНИЕ ПОЛОВОГО ЦИКЛА»

ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, 2010, том 60, № 4, с. 493-499

= ФИЗИОЛОГИЯ ПОВЕДЕНИЯ; ОБУЧЕНИЕ И ПАМЯТЬ =

УДК 612.833.81

ВЛИЯНИЕ АГОНИСТА И АНТАГОНИСТА 5-НГ1А-ПОДТИПА СЕРОТОНИНОВЫХ РЕЦЕПТОРОВ НА ОБУЧЕНИЕ У САМОК КРЫС

В ТЕЧЕНИЕ ПОЛОВОГО ЦИКЛА

© 2010 г. Ю. О. Федотова, Н. Э. Ордян

Лаборатория нейроэндокринологии Института физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург,

e-mail: julia.fedotova@mail.ru Поступила в редакцию 26.06.2009 г.

Принята в печать 26.10.2009 г.

Работа посвящена сравнительному анализу роли 5-НТ1А-подтипа серотониновых рецепторов в механизмах реализации когнитивных процессов при естественном циклическом изменении уровня половых гормонов у взрослых самок крыс. Исследовали влияние хронического введения (14 дней) агониста 5-НТ1А-подтипа серотониновых рецепторов — 8-OH-DPAT (0.05 мг/кг, подкожно) и антагониста 5-НТ1А-подтипа серотониновых рецепторов — NAN-190 (0.1 мг/кг, внутрибрюшинно) самкам в различные фазы полового цикла на условнорефлекторные реакции животных. В качестве поведенческих тестов использовали методику условной реакции пассивного избегания и водный тест Морриса. Хроническое введение NAN-190 самкам приводило к воспроизведению условной реакции пассивного избегания в фазы проэструса и эструса в отличие от контрольных самок, но не влияло на динамику пространственного обучения в водном тесте Морриса. Хроническое введение 8-OH-DPAT однотипно нарушало процессы непространственного и пространственного обучения у самок независимо от фазы полового цикла. Результаты настоящего исследования свидетельствуют о модулирующей роли 5-НТ1А-под-типа серотониновых рецепторов в процессе обучения у крыс в ключевые фазы полового цикла.

Ключевые слова: 8-OH-DPAT, NAN-190, 5-НТ1А-подтип серотониновых рецепторов, обучение, половой цикл, крысы-самки.

Influence of Agonist and Antagonist of 5-HT1A Receptors on Learning of Female Rats during Ovary Cycle

Yu. O. Fedotova, N. E. Ordyan

Pavlov Institute of Physiology, Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, e-mail: julia.fedotova@mail.ru

The involvement of 5-HT1A receptors in learning/memory processes during ovary cycle was assessed in the adult female rats. 8-OH-DPAT (0.05 mg/kg, s.c.), 5-HT1A receptor agonist and NAN-190 (0.1 mg/kg, i.p.), 5-HT1a receptor antagonist were injected chronically to adult female rats. Learning of these animals was assessed in different models: passive avoidance performance and Morris water maze. Chronic NAN-190 administration to females resulted in the appearance of the passive avoidance performance in proestrous and estrous, as distinct from the control animals, but failed to change the dynamics of spatial learning in Morris water maze. Chronic 8-OH-DPAT administration similarly impaired non-spatial and spatial learning in females during all phases of ovary cycle. The results of the study suggest modulating role of 5-HT1A receptors in learning/memory processes during ovary cycle in the adult female rats.

Key words: 8-OH-DPAT, NAN-190, 5-HT1A receptors, learning, ovary cycle, female rats.

Хорошо известно, что существует тесное взаимодействие между гипоталамо-гипофи-зарно-овариальной гормональной и серото-нинергической нейромедиаторной система-

ми в механизмах реализации когнитивных функций мозга [5, 6, 10, 13]. Так, четко доказано, что эстрадиол и серотонин (5-НТ) принимают участие в механизмах обучения и па-

мяти, полового поведения, сна, аффективных расстройств, депрессии, шизофрении [13, 14, 18, 20].

Считают, что 5-НТ1А-подтип серотонино-вых рецепторов опосредует многие эффекты эстрогенов на серотонинергическую систему [6, 9, 15]. Вместе с тем не обнаружено эстроген-чувствительного элемента внутри промотора гена 5-НТ1А-подтипа серотони-новых рецепторов, однако индукция экспрессии 5-НТ1А-подтипа рецепторов может происходить в результате активации транскрипционного фактора NF-kB вследствие его взаимодействия с эстрогеновыми рецепторами (ЭР) [21]. Полагают, что эстрадиол регулирует экспрессию 5-НТ1А-подтипа се-ротонинового рецептора через синергичную активацию NF-kB ЭР посредством белок-белковых взаимодействий [17, 19, 21]. Кроме того, показано, что серотонин-связывающие сайты у крыс также претерпевают изменения в процессе полового цикла. Уменьшение количества 5-НТ^рецепторов происходит в ба-зальном отделе переднего мозга в середине проэструса по отношению к другим стадиям цикла [6]. Плотность 5-НТгрецепторов во фронтальной коре мозга наиболее низкая в начале второй половины проэструса и наиболее высокая во второй половине эструса [5, 6].

В конце 90-х годов работами Г. Диаз-Велиз и соавт. [7, 8] было показано, что некоторые серотонинергические препараты, введенные однократно за 30 мин до проведения поведенческих тестов, могут модулировать характер когнитивно-аффективного статуса у самок в разные фазы полового цикла. Однако такие исследования носят единичный характер и весьма неоднозначны вследствие отсутствия сравнительного анализа эффектов как агонистов, так и антагонистов разных подтипов 5-НТ рецепторов на поведенческий статус самок. Вместе с тем большинство исследований связано с изучением взаимодействия между 5-НТ и эстрогенами у овариоэктоми-рованных самок [4, 11, 12].

Целью настоящей работы было изучение роли 5-НТ1А-серотониновых рецепторов в условнорефлекторной деятельности самок крыс при естественном циклическом изменении уровня эстрогенов в ключевые фазы овариального цикла.

МЕТОДИКА

Работа выполнена в условиях хронического эксперимента на 270 белых беспородных половозрелых крысах-самках в возрасте 4—5 мес. массой 190—220 г, получаемых из питомника "Рапполово". Животные содержались в виварии в условиях 24-часового фоторежима (12 ч день : 12 ч ночь, включение света в 7:00), контролируемой температуры (22 ± 2°С) и влажности (65 ± 10%) воздуха при свободном доступе к воде и стандартному корму (гранулированный комбикорм). Для содержания животных использовали пластмассовые клетки (47 х 35 х 17 см) с проволочной металлической крышкой и подстилкой из опилок лиственных пород. Все животные были приучены к рукам экспериментатора до начала экспериментов. Все исследования проводили в утренние часы (10:00—13:00).

Все химические препараты были получены из компании "Сигма" (Германия). В качестве агониста 5-НТ1А-серотониновых рецепторов использовали 8-ОН-ВРАТ (0.05 мг/кг, подкожно), в качестве антагониста 5-НТ1А-серо-тониновых рецепторов — NAN-190 (0.1 мг/кг, внутрибрюшинно). Химические препараты растворяли в дистиллированной воде с добавлением диметилсульфоксида и вводили в объеме 0.1 мл на крысу массой 200 г. Контрольным крысам вводили эквивалентное количество дистиллированной воды с добавлением диметилсульфоксида. Введение всех химических препаратов проводили в течение 14 дней до начала поведенческих тестов.

Для определения фазы полового цикла на протяжении 8 последовательных дней до начала эксперимента у крыс брали влагалищные мазки. Фазы полового цикла (диэструс, проэструс, эструс) определяли с использованием характерных морфологических признаков по мазкам согласно описанию Я.Д. Киршенблата [2]. В эксперименты отбирали самок, у которых наблюдали стабильный 4-дневный эстральный цикл.

Для выполнения каждой поведенческой методики крыс разделяли на следующие группы по 8—10 особей в каждой: группа 1 — самки крыс в фазе диэструса, физиологический раствор (контроль); группа 2 — самки крыс в фазе эструса, получавшие физиологический раствор (контроль); группа 3 — самки крыс в фазе проэструса, получавшие физиологический раствор (контроль); группа 4 — самки крыс в фазе диэструса, получавшие

8-ОИ-ВРЛТ (0.05 мг/кг, внутрибрюшинно); группа 5 — самки крыс в фазе эструса, получавшие 8-ОИ-ВРЛТ; группа 6 — самки крыс в фазе проэструса, получавшие 8-ОИ-ВРЛТ; группа 7 — самки крыс в фазе диэструса, получавшие NAN-190 (0.1 мг/кг, внутрибрюшинно); группа 8 — самки крыс в фазе эструса, получавшие NAN-190; группа 9 — самки крыс в фазе проэструса, получавшие NAN-190.

Процесс обучения проводили на модели непространственного обучения — условная реакция (УР) пассивного избегания и на модели пространственного обучения — водный тест Морриса.

УР пассивного избегания вырабатывали на основе однократного электрокожного подкрепления в установке, состоящей из двух камер, — большой (освещенной) и малой (темной) с электрифицированным полом, сообщающихся между собой круглым отверстием [1]. Методическая особенность эксперимента заключалась в использовании высоких значений электрического тока (6 мЛ) для выработки прочно сформированного навыка пассивного избегания [16]. При этом не было отмечено появления у животного выраженных судорожных реакций. При обучении крысу помещали на 3 мин в середину освещенной камеры хвостом к отверстию в темную. Животное исследовало камеру, находило отверстие в темную камеру и проникало в нее. Вследствие своих биологических особенностей (врожденное предпочтение темных участков пространства у грызунов) крыса предпочитала находиться в темном помещении, где проводила приблизительно 2/3 времени. Регистрировали латентный период захождения животного в темную камеру. В конце 3-й минуты на электродный пол темной камеры подавали электрический ток (50 Гц, 6 мЛ), заставлявший крысу перебежать в освещенную камеру, откуда ее удаляли. Считали, что у такого животного условный рефлекс пассивного избегания выработан. Воспроизведение УР пассивного избегания определяли через 24 ч. Для этого крысу помещали в установку на 3 мин. Регистрировали тот же параметр, что и при обучении. Незахождение в темную камеру расценивали как воспроизведение навыка пассивного избегания, а укорочение времени нахождения в освещенной камере — как амнезию навыка.

Для выявления способности животных к пространственной ориентации использовали

водный тест Морриса [3]. Бассейн диаметром 130 и высотой 50 см заполняли водой (глубина 35 см). Температуру воды в бассейне поддерживали на уровне 20 ± 3°С. В бассейне находилась прозрачная платформа диаметром 10 см, скрытая под водой на глубине 1 см. В течение 7 дней животных обучали поиску этой платформы, которая р

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Биология»