logo
Медицинский вестник
Северного Кавказа
Научно-практический журнал
Зарегистрирован в Федеральной службе
по надзору за соблюдением законодательства
в сфере массовых коммуникаций
и охране культурного наследия
ПИ №ФС77-26521 от 7 декабря 2006 года
ISSN 2073-8137
rus
русский
eng
english

Поиск по сайту




Адрес редакции
355017, Ставрополь, улица Мира, 310.

Телефоны
(8652) 35-25-11, 35-32-29.

E-mail
medvestnik@stgmu.ru

Рейтинг@Mail.ru

Модуляция нейропластичности с помощью оптогенетической стимуляции дорзального гиппокампа

[Экспериментальная медицина]
Фомочкина Ирина Ивановна; Петросян Тигран Ромаевич; Кубышкин Анатолий Владимирович; Петренко Виталина Игоревна; Сорокина Лея Евгеньевна; Зяблицкая Евгения Юрьевна; Халилов Сервер Искандарович; Бирюкова Елена Александровна;

Проведен морфологический и функциональный анализ влияния оптогенетической стимуляции нейронов дорсального гиппокампа после стереотаксического внедрения оптоволоконного нейроинтерфейса у трансгенных мышей. Длительная в течение 8 недель стимуляция синим светом длиной волны 470 нм обеспечила активацию роста миелинизированных отростков нейронов, увеличение плотности клеток дорзального гиппокампа и коры головного мозга, а также улучшение когнитивных функций у мышей экспериментальной группы.

Скачать

Список литературы:
1. Feigin V. L., Nichols E., Alam T., Bannick M. S., Beghi E. [et al.]. Global, regional, and national burden of neurological disorders, 1990–2016: A systematic analysis for the global burden of disease study 2016. Lancet Neurol. 2019;18:459-480. https://doi.org/10.1016/S1474-4422(18)30499-X
2. Sugimoto T., Sakurai T., Ono R., Kimura A., Saji N. [et al.]. Epidemiological and clinical significance of cognitive frailty: A mini review. Ageing Res. Rev. 2018;44:1-7. https://doi.org/10.1016/j.arr.2018.03.002
3. Fu H., Hardy J., Duff K. E. Selective vulnerability in neurodegenerative diseases. Nature Neurosci. 2018;21:1350-1358. https://doi.org/10.1038/s41593-018-0221-2
4. Zhen X., Chu H. Emerging novel approaches to drug research and diagnosis of Parkinson’s disease. Acta Pharmacol. Sin. 2020:41:439-441. https://doi.org/10.1038/s41401-020-0369-7
5. Hussain R., Zubair H., Pursell S., Shahab M. Neurodegenerative Diseases: Regenerative Mechanisms and Novel Therapeutic Approaches. Brain Sci. 2018;8:177. https://doi.org/10.3390/brainsci8090177
6. Boyden E., Zhang F., Bamberg E. Millisecond-timescale, genetically targeted optical control of neural activity. Nature Neurosci. 2005:8:1263-1268. https://doi.org/10.1038/nn1525
7. Pastrana E. Optogenetics: controlling cell function with light. Nature Methods. 2011;8(1):24-25. https://doi.org/10.1038/nmeth.f.323
8. Losi A., Gardner K. H., Möglich A. Blue-Light Receptors for Optogenetics. Chemical Rev. 2018;118(21):10659-10709. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.8b00163
9. Morton A., Murawski C., Deng Y., Keum C., Miles G. B. [et al.]. Photostimulation for In Vitro Optogenetics with High-Power Blue Organic Light-Emitting Diodes. Adv. Biosyst. 2019;3(3):1800290. https://doi.org/10.1002/adbi.201800290
10. Deubner J., Coulon P., Diester I. Optogenetic approaches to study the mammalian brain. Curr. Opin. Structur. Biol. 2019;57:157-163. https://doi.org/10.1016/j.sbi.2019.04.003
11. Park J. E., Silva A. C. Generation of genetically engineered non-human primate models of brain function and neurological disorders. Am. J. Primatol. 2019;81(2):22931. https://doi.org/10.1002/ajp.22931
12. Takata N., Yoshida K., Komaki Y., Xu M., Sakai Y. [et al.]. Optogenetic activation of CA1 pyramidal neurons at the dorsal and ventral hippocampus evokes distinct brain-wide responses revealed by mouse fMRI. PLoS ONE. 2015;10(3):e0121417. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0121417
13. Arushanyan E. B., Beier E. V. The hippocampus and cognitive impairments. Neurosci. Behav. Phys. 2008;38(8):751-758. https://doi.org/10.1007/s11055-008-9043-0
14. Коржевский Д. Э., Гиляров А. В. Основы гистологической техники. СПб.: СпецЛит, 2010.
15. Ahlgrim N. S., Manns J. R. Optogenetic Stimulation of the Basolateral Amygdala Increased Theta-Modulated Gamma Oscillations in the Hippocampus. Front. Behav. Neurosci. 2019;13:87. https://doi.org/10.3389/fnbeh.2019.00087
16. Weitz A. J., Fang Z., Lee H. J., Fisher R. S., Smith W. C., Choy M. Optogenetic fMRI reveals distinct, frequency-dependent network srecruited by dorsal and intermediate hippocampus stimulations. NeuroImage. 2015;107:229-241. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2014.10.039
17. Hampson R. E., Song D., Robinson B. S. Developing a hippocampal neural prosthetic to facilitate human memory encoding and recall. J. Neur. Eng. 2018;15(3):036014. https://doi.org/10.1088/1741-2552/aaaed7
18. Inman С. S., Manns J. R., Bijanki K. R., Bass D. I., Hamann S. [et al.]. Direct electrical stimulation of the amygdala enhances declarative memory in humans. PNAS. 2018;115(1):98-103. https://doi.org/10.1073/pnas.1714058114

Ключевые слова: оптогенетика, нейроинтерфейс, нейроглия, модуляция нейронов, нейродегенеративные заболевания, стереотаксис, синаптическая активность, дорзальный гиппокамп, нейропластичность


Учредители:
Ставропольская государственная медицинская академия
Государственный научно-исследовательский институт курортологии
Пятигорская государственная фармацевтическая академия