Введение
Глава 1. Обзор литературы 15
1.1 Нейросетевой подход в изучении активности мозга 15
1.1.1. Современные представления о нейронных сетях мозга 15
1.1.2 Морфофункциональные нейронные сети гиппокампа 18
1.1.3. Современные методические подходы к изучению нейронных сетей 23
1.2 Морфофоункциональные характеристики состояний, связанных с нарушением работы нейронных сетей 30
1.2.1 Влияние гипоксии на морфофункциональные характеристики нейронной сети 31
1.2.2 Влияние нарушения энергетического обмена на морфофункциональные характеристики нейронных сетей 34
1.2.3 Роль внеклеточного матрикса мозга в поддержании гомеостаза нейронной сети
1.2.4 Роль кальция в функциональной сигнализации и развитии стресс-реакций в нейронных сетях 43
1.3 Роль молекул межклеточной сигнализации в развитии и адаптации к стрессу нейронных сетей 49
1.3.1. Роль нейротрофического фактора головного мозга в развитии и функционировании нейронных сетей 50
1.3.2. Глиальный нейротрофический фактор головного мозга как регулятор функционирования нейронных сетей 59
1.3.3. Влияние лигандов эндоканнабиноидной системы на морфофункциональные характеристики нейронных сетей 67
1.3.4. Взаимодействие молекул внеклеточной сигнализации BDNF, GDNF
и эндоканнабиноида N-ADA в поддержании гомеостаза нейронной сети 77
Заключение по главе 1 81
Глава 2. Материалы и методы исследования 83
2.1. Объект исследования
2.2. Схема экспериментов 84
2.3. Методы культивирования клеточных культур
2.3.1 Метод культивирования диссоциированных культур клеток гиппокампа 87
2.3.2 Метод культивирования индуцированных плюрипотентных клеток человека 87
2.4. Методы исследования спонтанной биоэлектрической и функциональной кальциевой активности нейронной сети гиппокампа in vitro 89
2.4.1. Мультиэлектродные методы исследования спонтанной биоэлектической активности 89
2.4.2 Функциональный кальциевый имиджинг 94
2.5. Иммуноцитохимическое маркирование клеточных структур 95
2.6. Электронно-микроскопический метод исследования ультраструктуры культур диссоциированных клеток 97
2.7 Биохимические методы исследования 97
2.8. Экспериментальное моделирование стресс условий in vitro
2.8.1. Моделирование нормобарической гипоксии in vitro 98
2.8.2. Моделирование глюкозной депривации in vitro 99
2.8.3. Моделирование нарушений структуры гиалуронового каркаса внеклеточного матрикса мозга 99 2.9 Оценка выживаемости клеток в первичных культурах клеток гиппокампа 100 2.10.Экспериментальные исследования in vivo
2.10.1. Моделирование острой гипобарической гипоксии in vivo 101
2.10.2. Методы оценки антигипоксического действия исследуемых веществ при моделировании острой гипобарической гипоксии in vivo 102
2.10.3. Метод исследования навигационного научения и долговременной памяти - водный лабиринт Морриса 102
2.11. Методы статистической обработки результатов 103
Глава 3. Результаты и их обсуждение 106
3.1 Исследование основных закономерностей развития нейронных сетей in vitro 106
3.1.1 Закономерности развития структуры нейронных сетей первичных культур клеток гиппокампа 106
3.1.2. Закономерности развития функциональной активности нейронных сетей в первичных культурах клеток гиппокампа 117
3.1.3 Особенности развития нейронных сетей, полученных из индуцированных плюрипотентных клеток человека 132
Заключение по главе 3.1. 138
Глава 3.2 Изучение влияния стресс-факторов на функциональное состояние нейронных сетей 140
3.2.1 Влияние глюкозной депривации на функциональную активность и жизнеспособность в культуре диссоциированных клеток гиппокампа 140
3.2.2 Влияние гипоксии на функциональную активность и жизнеспособность диссоциированных культур клеток гиппокампа 153
3.2.3 Влияние факторов ишемии (гипоксии и глюкозной депривации) на морфологию культур диссоциированных клеток гиппокампа 160
3.2.4 Гиалуронидаза-индуцированное изменение функциональной активности нейронной сети первичной культуры клеток гиппокампа 162
Заключение по главе 3.2 176
Глава 3.3. Исследование нейротропного и антигипоксического действия молекул межклеточной сигнализации - нейротрофического фактора головного мозга, глиального нейротрофического фактора и эндоканнабиноида N-арахидоноилдофамина 177
3.3.1 Характеристика нейротропного и антигипоксического действия нейротрофического фактора головного мозга 180
3.3.2 Характеристика нейротропного и антигипоксического действия 203
глиального нейротрофического фактора
3.3.3 Антигипоксическое и нейропротективное действие N арахидоноилдофамина при моделировании острой гипоксии 216
Заключение по главе 3.3 237
Глава 3.4 Исследование влияния исследуемых молекул межклеточной сигнализации на восстановление функциональной активности нейронных сетей in vitro 244
Заключение 253
Выводы 261
Список сокращений 262
Список литературы 267
