МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

БИОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

КАФЕДРА ФИЗИОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ

Отчет по практике

ОСВОЕНИЕ МЕТОДИКИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ КРЫС И ОЦЕНКА ЕГО ВЛИЯНИЯ НА НЕЙРОГЕНЕЗ

Кудабаева Марина Станиславовна

Руководитель

Д. Биол. наук

Ходанович М. Ю.

« » г.

Студентка группы № 01901

Кудабаева М.С.

[Томск 2013]

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

I. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 5

1.1. Объект исследования 5

1.2. Оборудование 5

1.3. Схема эксперимента 6

1.4. Учет эффективности обучения и статистическая обработка данных: 7

II. РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 9

2.1 Результаты приучения к лабиринтам 9

Рис 1. Изменение тревожности крыс в ходе приучения к Т-лабиринту 9

По мере уменьшения тревожности крыс – уменьшается количество выделяемых ими экскрементов. По этому наглядному показателю мы отслеживали уровень готовности животных к восприятию новой информации во время обучения. На рисунке видна тенденция к снижению уровня тревожности при наличии выбивающихся точек, соответствующих поведению отдельных особей. 9

2.2 Результаты последовательного обучания крыс в лабиринте Морриса и Т-лабиринте: 10

ВВЫВОДЫ 13

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 14

Введение

Сейчас известно, что, по крайней мере, у части млекопитающих в течение всей жизни происходит образование новых нейронов в головном мозге. Выявляются две главные нейрогенные зоны в мозге - субгранулярная зона зубчатой извилины гиппокампа и субвентрикулярная зона боковых желудочков.

Интересен вопрос о связи нейрогенеза с процессами памяти и обучения. Такая связь представляется возможной по двум причинам: во-первых, новые нейроны, включаясь в нейронные сети, могут создавать новые возможности для кодирования информации; во-вторых, обращает на себя внимание тот факт, что одной из зон интенсивного нейрогенеза является гиппокамп, ответственный за память. Из образующихся в гиппокампе новых клеток какая-то часть всегда погибает, ещё не успев превратиться в полноценные нейроны. Количество выживших молодых нейронов варьирует в зависимости от условий жизни животного (информационно обогащённая среда, обучение, стресс физические упражнения), что, согласно существующим в наше время представлениям, может отражать изменение потребности мозга в новых нейронах (Clark P. et al, 2010). В недавних работах было показано, что обучение может по-разному сказываться на выживании молодых нейронов, в зависимости от их возраста. При обучении снижается выживаемость тех клеток, которые появились незадолго до обучения или в его начале, но повышается выживаемость клеток, которые к моменту начала обучения достигают недельного возраста. (Anderson M. et al., 2010) Эти данные свидетельствуют о том, что нейроны разного возраста, по-видимому, имеют разную ценность в контексте обучения. Так, недельные нейроны находятся в состоянии активного функционального созревания (удлинение аксонов и дендритов и образование синапсов с другими нейронами) и, по этой причине, могут принимать участие в формировании следа памяти. Более молодые клетки оказываются в этом отношении бесполезными, и снижение их выживаемости на фоне обучения может быть вызвано необходимостью экономить ресурсы. (Clark P. et al, 2010). Также ряд зарубежных ученых отмечают, что нейрогенез снижается с возрастом (Zitnik and Martin 2002; Cameron and McKay 1999; Gould et al. 1999), причем снижение когнитивных функций с возрастом связанно со снижением нейрогенеза (Shors et al. 2001; Drapeau et al. 2003). Таким образом, восстановление нейрогенеза может быть стратегией борьбы с возрастными изменениями в процессе обучения

Такая интерпретация данных представляется весьма правдоподобной, однако требует дополнительной проверки и уточнения. Если связь выживаемости и гибели новообразованных нейронов с обучением такова, из неё выводится одно, ещё никем не проверенное следствие: обучение должно приводить к временному снижению общей обучаемости, так как оно сопряжено с повышенной гибелью тех клеток, которые в дальнейшем могут быть использованы при усвоении новой информации. В данной работе мы ставим перед собой цель проверить правильность этого предположения. Для этого нами будет использована оригинальная схема эксперимента, в котором два разных вида обучения следуют друг за другом так, что одной и той же группе новых клеток исполнится примерно 1 день на момент начала первого и 7 дней – на момент начала второго обучения. В ходе летней практики нами были проведены эксперименты соответствующие данной задаче.

Цель эксперимента:

Изучить влияние последовательного тестирования в когнитивных тестах на память у лабораторных крыс пожилого возраста.

Задачи работы:

1. Освоение методик тестирования лабораторных крыс в когнитивных тестах (лабиринте Морриса и Т-лабиринте)

2. Проанализировать эффективность приучения крыс к экспериментальной обстановке тестирования в лабиринте Морриса и Т-лабиринте

3. Оценить эффективность последовательного обучения крыс в лабиринтах Морриса и Т-лабиринте

4. Провести введение BrDU для дальнейшего подтверждения результатов на гистохимическом уровне.