Формирование условного рефлекса активного избегания у крыс с разным уровнем предрасположенности к аудиогенной эпилепсии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Трудности в обучении – достаточно частое сопутствующее осложнение пациентов с диагнозом «эпилепсия». Взаимосвязь предрасположенности к эпилепсии и способности к обучению представляется важной проблемой. В работе стояла задача проанализировать, как различается способность к обучению у крыс с различной предрасположенностью к рефлекторной аудиогенной эпилепсии (АЭ). Оценивали успешность формирования навыка условно-рефлекторной реакции активного избегания (УРАИ) в челночной камере у крыс 3 линий. Это были крысы, предрасположенные к аудиогенной эпилепсии – линия Крушинского-Молодкиной (КМ), линия «4» (селектированная из популяции F2 гибридов линии КМ и нечувствительных к звуку Вистар) и крысы линии «0», селектированные на отсутствие аудиогенной эпилепсии из той же популяции (т. е. эти линии, диаметрально отличаются по предрасположенности к аудиогенной эпилепсии, но имеют сходный генетический фон). Обучение проводилось непрерывно в течение 5 дней (20 предъявлений в день). Эксперименты показали достоверно более успешное усвоение данного навыка у крыс линии «0»: суммарно за 5 дней обучения УРАИ критерия обученности (70% УРАИ в день) достигли 75% животных. Показатели линии «4» были промежуточными – 41.7%, и только 1 из 12 крыс линии КМ (8.3%) обучилась по данному протоколу. Таким образом, удалось выявить более успешное обучение у крыс, селектированных на отсутствие судорог в ответ на сильный звук (линия «0») по сравнению с крысами линий КМ и «4» (демонстрирующих тонические судороги максимальной интенсивности в ответ на звуковую стимуляцию). Наиболее слабое усвоение навыка выявлено у линии КМ, селекция которой на предрасположенность к аудиогенной эпилепсии была значительно более длительной, чем у крыс линии «4».

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. Н. Сурина

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: Opera_ghost@inbox.ru
Россия, Москва

С. Н. Кондратова

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Email: Opera_ghost@inbox.ru
Россия, Москва

Г. М. Николаев

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Email: Opera_ghost@inbox.ru
Россия, Москва

И. Б. Федотова

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Email: Opera_ghost@inbox.ru
Россия, Москва

И. И. Полетаева

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Email: Opera_ghost@inbox.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Ross KS, Coleman JR (2000) Developmental and genetic audiogenic seizure models: behavior and biological substrates. Neurosci Biobehav Rev 24: 639–653.
  2. Fedotova IB, Surina NM, Nikolaev GM, Revishchin AV, Poletaeva II (2021) Rodent Brain Pathology, Audiogenic Epilepsy. Biomedicines 9(11): 1–14.
  3. Castro GP, Medeiros DC, Guarnieri LO, Mourão F.G, Pinto HPP, Pereira GS, Moraes MFD (2017) Wistar audiogenic rats display abnormal behavioral traits associated with artificial selection for seizure susceptibility. Epilepsy Behav 71: 243–249.
  4. Плескачева МГ, Зорина ЗА, Николенко ДЛ, Вольфер ДП, Костына ЗА, Липп ХП (2002) Поведение в водном тесте Морриса крыс линии Крушинского – Молодкиной, селектированных на повышенную судорожную готовность. Журн высш нерв деят 52(3): 356–365. [Pleskacheva MG, Zorina ZA, Nikolenko DL, Wolfer DP, Kostyna ZA, Lipp HP (2002) Behavioral impairments in Morris water maze in rats selectively bred for audiogenic seizure susceptibility (Krushinsky-Molodkina strain). Zh Vyssh Nerv Deiat Im IP Pavlova 52(3): 356–365. (In Russ)].
  5. Smolensky IV, Zubareva OE, Kalemenev SV, Lavrentyeva VV, Dyomina AV, Karepanov AA, Zaitsev AV (2019) Impairments in cognitive functions and emotional and social behaviors in a rat lithium-pilocarpine model of temporal lobe epilepsy. Behav Brain Res 372: 112044. https://doi.org/10.1016/j.bbr.2019.112044
  6. van der Staay J, Teun Schuurman T, van Reenen CG, Korte SM (2009) Emotional reactivity and cognitive performance in aversively motivated tasks: a comparison between four rat strains. Behav Brain Funct 5: 50.
  7. Garcia-Cairasco N, Umeoka EHL, Cortes de Oliveira JA (2017) The Wistar Audiogenic Rat (WAR) strain and its contributions to epileptology and related comorbidities: History and perspectives. Epilepsy Behav 71: 250–273.
  8. Beghi M, Cornaggia CM, Frigeni B, Beghi E (2006) Learning disorders in epilepsy. Epilepsia 47: 14–18.
  9. Subramaniam SR, Khoo CS, Raymond AA, Che Din N, Syed Zakaria SZ, Tan HJ (2020) Prevalence and factors of verbal learning and memory dysfunction in patients with epilepsy – A single centre study. J Clin Neurosci 73: 31–36.
  10. Федотова ИБ, Костына ЗА, Сурина НМ, Полетаева ИИ (2012) Селекция лабораторных крыс по признаку «отсутствие предрасположенности к аудиогенному судорожному припадку». Генетика 48(6): 685–691. [Fedotova IB, Kostyna ZA, Surina NM, Poletaeva II. (2012) Laboratory rat selection for the trait "the absence of audiogenic seizure proneness". Genetika 48(6): 685–691. (In Russ)].
  11. Poletaeva II, Surina NM, Kostina ZA, Perepelkina OV, Fedotova IB (2017) The Krushinsky-Molodkina rat strain: The study of audiogenic epilepsy for 65 years. Epil. Behav (71, Part B): 130–141.
  12. Семиохина АФ, Федотова ИБ, Полетаева ИИ (2006) Крысы линии Крушинского– Молодкиной: исследования аудиогенной эпилепсии, сосудистой патологии и поведения. Журн высш нерв деят 56(2): 249–267. [Semiokhina AF, Fedotova IB, Poletaeva II (2006) Rats of Krushinsky-Molodkina strain: studies of audiogenic epilepsy, vascular pathology, and behavior. Zh Vyssh Nerv Deiat Im I P Pavlova 56(3): 298–316.]
  13. Иванов ПА, Семиохина АФ, Рысков АП (1989) Геномная дактилоскопия крыс Rattus norvegicus. Новый подход к генетическому маркированию. Генетика 25(2): 238–249. [Ivanov PL, Semiokhina AF, Ryskov AP (1989) DNA fingerprinting of Rattus norvegicus: a new approach in genetic analysis. Genetika 25(2): 238–249.]
  14. Izquierdo I, Furini CR, Myskiw JC (2016) Fear Memory. Physiol Rev 96(2): 695–750. https://doi.org/10.1152/physrev.00018.2015
  15. Damasceno S, Gómez-Nieto R, Garcia-Cairasco N, Herrero-Turrión MJ, Marín F and Lopéz DE (2020) Top Common Differentially Expressed Genes in the Epileptogenic Nucleus of Two Strains of Rodents Susceptible to Audiogenic Seizures: WAR and GASH/Sal. Front Neurol 11:33. https://doi.org/10.3389/fneur.2020.00033
  16. Chuvakova LN, Funikov SY, Rezvykh AP, Davletshin AI, Evgen’ev MB, Litvinova SA, Fedotova IB, Poletaeva II, Garbuz DG (2021) Transcriptome of the Krushinsky-Molodkina audiogenic rat strain and identification of possible audiogenic epilepsy-associated genes. Front Mol Neurosci 14:738930. https://doi.org/10.3389/fnmol.2021.738930
  17. García-Peral C, Ledesm MM, Herrero-Turrión MJ, Gómez-Nieto R, Castellano O, López DE (2023) Proteomic and bioinformatic tools to identify potential hub proteins in the audiogenic seizure-prone hamster GASH/Sal. Diagnostics 13: 1048. https://doi.org/10.3390/diagnostics13061048
  18. Castro GP, Medeiros DC, Guarnieri LO, Mourão FAG, Pinto HPP, Pereira GS, Moraes MFD (2017) Wistar audiogenic rats display abnormal behavioral traits associated with artificial selection for seizure susceptibility. Epilepsy Behav 71(Pt B): 243–249. https://doi.org/10.1016/j.yebeh.2015.08.039
  19. Holmes GL, Thompson JL, Marchi TA, Gabriel PS, Hogan MA, Carl FG, Feldman DS (1990) Effects of seizures on learning, memory, and behavior in the genetically epilepsy-prone rat. Ann Neurol 27(1): 24–32. https://doi.org/10.1002/ana.410270106
  20. Fedotova IB, Nikolaev GM, Perepelkina OV, Belosludtseva NV, Mironova GD, Poletaeva II (2018) Study of Uridine Effect on the Development of Audiogenic Tonic Seizures in Krushinsky-Molodkina Strain Rats. Dokl Biol Sci 481(1): 125–127. https://doi.org/10.1134/S0012496618040014

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Средние величины латентного периода. Ордината – с, среднее ± ошибка среднего перехода животного в безопасный отсек челночной камеры у крыс 3-й линии; абсцисса – дни опытов. Черные столбики – крысы линии КМ, красные – линии «0», синие – линии «4». *** – достоверные отличия от показателей линии «0», p < 0.001; # – достоверные отличия от показателей линии «4», p < 0.05, &, &&& – достоверные отличия от показателей линии «0», р < 0.05 и 0.001 соответственно (двухфакторный ANOVA, post hoc LSD по Тьюки).

Скачать (111KB)
3. Рис. 2. Доли межсигнальных реакций при ежедневных сочетаниях условного и безусловного стимулов у крыс 3 линий. Обозначения, как на рис. 1. Черные столбики – крысы линии КМ, красные – линии «0», синие – линии «4». *, *** – достоверные отличия от линии «0», p < 0.05 и 0.001 соответственно; ### – достоверное отличие от линии «4», p < 0.001; & – достоверное отличие от линии «0», p < 0.05 (двухфакторный ANOVA с post hoc LSD по Тьюки).

Скачать (142KB)
4. Рис. 3. Кривые обучения УРАИ крыс 3 линий. Ордината – доли УРАИ от 20 предъявлений сочетания УС-БС, %), по оси абсцисс- дни опытов. *** – достоверность отличия от показателей линии КМ, p < 0.001, # – достоверность отличия показателей линии КМ от линии «4» &. &&& – достоверность отличия показателей линии «4» от таковых линии «0» (двухфакторный ANOVA, post hoc LSD тест по Тьюки).

Скачать (95KB)

© Российская академия наук, 2024