Введение
ГЛАВА 1. Исследование зависимости реконсолидации долговременной контекстуальной памяти у виноградной улитки от белкового синтеза 16
1.1. Процессы обучения и памяти у моллюсков 16
1.1.1. Общие представления о пластичности нервной системы 16
1.1.2. Поведение и обучение как основа адаптации 18
1.1.3. Ассоциативное обучение у животных с простой нервной системой 20
1.2. Напоминание и реконсолидация долговременной памяти 26
1.2.1. Консолидация следов памяти 26
1.2.2. Долговременная память и биосинтез 29
1.2.3. Реконсолидация памяти 21
1.3. объект и методы исследования 38
1.3.1. Объект исследования 38
1.3.2 Выработка условного рефлекса на постукивание по раковине 39
1.3.3. Идентифицированные нейроны виноградной улитки 40
1.3.4. Регистрация электрических характеристик нейронов 43
1.3.4.1. Микроэлектроды 43
1.3.4.2. Установка для регистрации электрических характеристик клеточных мембран 44
1.3.4.3. Измерение электрических характеристик 46
1.3.5. Формирование обстановочного условного рефлекса,
тестирование оборонительных реакций омматофоров и пневмостома 48
1.3.6. Применение блокатора белкового синтеза анизомицина 53
1.3.7. Протоколы эксперимента 53
1.3.8. Реконсолидация условного оборонительного рефлекса 56
1.4. Результаты исследования 57
1.4.1. Контекстуальная память у улиток 57
1.4.2. Эффекты инъекции анизомицина на контекстуальную память 58
1.4.3. Специфичность эффектов анизомицина на реконсолидацию 68
1.4.4. Электрические характеристики командных нейронов оборонительного поведения после выработки условного обстановочного рефлекса 72
1.4.5. Исследование влияния блокады синтеза белка анизомицином при реактивации условного оборонительного рефлекса на постукивание
по раковине (УОР) у виноградной улитки з
ГЛАВА 2. Исследование мембранных механизмов формирования и сохранения условного оборонительного рефлекса и роли СА2+- и СА2+- зависимых К+- каналов в сохранении изменений электрических характеристик командных нейронов после обучения 78
2.1. мембранные механизмы обучения и памяти 78
2.1.1. Электрическая возбудимость нейрона- основа клеточного ответа на внешние воздействия 78
2.1.2. Роль ионов кальция в генерации потенциалов действия в соме и в аксоне нейрона. Кальциевые и кальций зависимые калиевые каналы 80
2.1.3. Нейронные (мембранные) механизмы ассоциативного обучения у моллюсков (аплизия, виноградная улитка, прудовик) 83
2.1.4. Роль мембранных характеристик в обучении у моллюсков плевробранха и гермиссенды 88
2.1.5. Ионные и мембранные механизмы гетеросинаптического (пресинаптического) облегчения 92
2.2. Методы исследования 94
2.2.1. Выработка условного рефлекса аверзии на пищу 95
2.3. Мембранные процессы, лежащие в основе длительных модификаций поведения 96
2.3.1.Условный оборонительный рефлекс на постукивание по раковине 96
2.3.2. Влияние блокатора потенциалзависимых К -каналов - тетраэтиламмония, блокатора быстрых К+-каналов - 4-аминопиридина, блокатора потенциал зависимых Са +-каналов верапамила и блокаторов Са2+-зависимых К+-каналов хинина и ибериотоксина на электрические характеристики командных нейронов интактных и обученных улиток 101
2.3.3. Длительность сохранения электрических характеристик командных нейронов после выработки условного рефлекса ПО
2.3.4. Условный рефлекс аверзии на пищу. : 114
ГЛАВА 3. Исследование роли ионов СА2+ и СА2+-связывающего белка s100 в сохранении изменений электрических характеристик командных нейронов после обучения 120
3.1. Функциональная роль ионов кальция в нервных клетках...
3.1.1. Содержание ионов кальция в клетках 120
3.1.2. Роль внеклеточных ионов кальция 120
3.1.3. Внутриклеточные депо ионов кальция в нервной клетке 122
3.1.4. Участие ионов кальция в интегративной деятельности нервной клетки 124
3.1.5. Ионы Са2+ и пластичность нейронной сети 127
3.1.6. Роль ионов Са в механизмах обучения 130
3.2. Методы исследования 134
3.2.1. Формирование долговременной сенситизации 134
3.2.2. Растворы, использованные в работе 135
3.2.3. Аппликация антител к белку S100 137
3.3. Ионы кальция в механизмах обучения 138
3.3.1. Исследование эффектов изменения концентрации внеклеточного кальция на электрические характеристики командных нейронов интактных улиток, улиток после выработки условного оборонительного рефлекса и улиток после формирования долговременной сенситизации 138
3.3.1.1. Влияние различных концентраций ионов Са2+ на электрические характеристики командных нейронов интактных и обученных улиток 138
3.3.1.2. Влияние изменений концентрации ионов Са2+ на электрические характеристики командных нейронов у сенситизированных улиток 143
3.3.2. Исследование эффектов изменения содержания внутриклеточного кальция на электрические характеристики командных нейронов интактных и обученных улиток 147
3.3.2.1. Влияние кофеина на электрические характеристики командных нейронов интактных и обученных улиток 147
3.3.2.2. Влияние кофеина на электрические характеристики командных нейронов интактных и обученных улиток в условиях блокады потенциал зависимых Са2+-каналов верапамилом и блокады Са -зависимых К -каналов хинином 151
3.3.2.3. Влияние внутриклеточной инъекции ЭГТА на электрические характеристики командных нейронов интактных, обученных и сенситизированных улиток 155
3.3.2.4. Влияние быстрого кальциевого хелатора ВАРТА-AM на электрические характеристики командных нейронов интактных, обученных и сенситизированных улиток в условиях блокады Са2+-зависимых К+-каналов хинином и блокады Са2+-активируемых калиевых каналов высокой проводимости ибериотоксином 157
3.3.3. Исследование влияния антител к Са2+- связывающему белку S100 на
электрические характеристики командных нейронов после обучения и при
изменениях содержания внутриклеточного кальция 165
ГЛАВА 4. Электрофизиологическое исследование эффектов хронического введения кофеина, ингибитора фосфодиэстеразы ibmx, предшественника и нейротоксического аналога серотонина на обучение 182
4.1. Роль фосфодиэстеразы цамф и аденилатциклазной системы в функциях нейрона 182
4.1.1. Нейрон и внутриклеточные сигнальные системы 182
4.1.2. Аденилатциклазная система нейрона 183
4.2. Роль медиаторов в функциях ріервной системы беспозвоночных 189
4.2.1. Медиаторы беспозвоночных 189
4.2.2. Серотонин в нервной системе 191
4.2.3. Медиатор зависимое поведение моллюсков 193
4.2.4. Серотонинергическая система и ассоциативное обучение у моллюсков 195
4.3. Роль кофеина в исследованиях функционирования нервной системы 198
4.3.1. Характеристика кофеина 198
4.3.2. Основные характеристики рианодинового рецептора 200
4.3.3. Кальций связывающий белок - кальмодулин и его антагонисты 201
4.3.4. Активация и ингибирование аденилатциклазы фосфодиэстеразами 204
4.4. Методы исследования 206
4.4.1. Серотонин 206
4.4.2. Кофеин 207
4.4.3. Хлорпромазин 207
4.4.4. Активаторы цАМФ и ингибитор фосфодиэстеразы IBMX 208
4.5. Результаты исследования и их обсуждение 208
4.5.1. Исследование роли серотонина в обучении 208
4.5.1.1. Влияние 5, 6-дигидрокситриптамина на выработку условного оборонительного рефлекса на постукивание по раковине 208
4.5.1.2. Влияние 5-гидрокситриптофана на выработку условного оборонительного рефлекса на постукивание по раковине 210
4.5.1.3. Влияние 5,6-дигидрокситриптамина на электрические характеристики командных нейронов оборонительного поведения 211
4.5.1.4. Длительность сохранения электрических характеристик командных нейронов после инъекции нейротоксина 5,6 -дигидрокситриптамина 213
4.5.1.5. Влияние инъекции 5-НТР на электрофизиологические параметры командных нейронов виноградной улитки 214
4.5.1.6. Механизмы действия серотонина на поведенческие реакции моллюсков и на уровне командных нейронов виноградной улитки 216
4.5.2. Исследование роли аденилатциклазной системы в обучении 225
4.5.2.1. Влияние увеличения содержания цАМФ в изолированном препарате на изменение параметров электрической активности командных нейронов интактных и обученных улиток 225
4.5.2.2. Анализ изменений электрических характеристик командных нейронов интактных и обученных улиток при добавлении 8-Вг-сАМР
в омывающий раствор 226
4.5.2.3. Анализ изменений электрических характеристик командных нейронов интактных и обученных улиток при добавлении форсколина в омывающий раствор 226
4.5.2.4. Анализ изменений электрических характеристик командных нейронов интактных и обученных улиток при добавлении IB MX
в омывающий раствор 227
4.5.3. Исследование эффектов действия антагониста кальмодулина и нейролептика хлорпромазина 231
4.5.3.1. Влияние хлорпромазина на оборонительные реакции и локомоцию виноградной улитки 231
4.5.3.2. Влияние хлорпромазина на электрические характеристики идентифицируемых нейронов 232
4.5.4. Исследование эффектов кофеина на процессы обучения 235
4.5.4.1. Поведенческий и электрофизиологический анализ эффектов хронического ведения кофеина на формирование условного оборонительного рефлекса 235
4.5.4.2. Электрофизиологический анализ эффектов аппликации кофеина в изолированном препарате интактных и обученных улиток 238
4.5.5. Исследование эффектов ингибитора фосфодиэстеразы IB MX на процессы обучения 239
4.5.5.1. Поведенческие исследования действия хронического введения ингибитора фосфодиэстеразы IB MX 239
4.5.5.2. Электрофизиологические исследования действия хронического введения ингибитора фосфодиэстеразы IBMX 240
Заключение 248
Выводы 262
Список литературы
