Ученые СПбГУ: крысы с СДВГ с трудом выполняют сложные поведенческие задачи
Биологи Санкт‑Петербургского государственного университета изучили особенности поведения модельных крыс с синдромом дефицита внимания и гиперактивности. Результаты исследования показали, что такие крысы сталкиваются с проблемами при выполнении сложных поведенческих задач.
Неврологические нарушения, такие как синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), болезнь Паркинсона, синдром Туретта, шизофрения и маниакальные состояния, часто возникают при биполярном расстройстве. Эти патологии могут быть следствием нарушений в работе дофаминовой передачи. Дофамин — нейромедиатор, который играет в мозге ключевую роль в таких процессах, как двигательная активность, обучение и память.
Результаты исследований, поддержанных грантом Российского научного фонда, опубликованы в двух статьях научного журнала Biomedicines в 2024 год.
Ученые Санкт‑Петербургского университета исследовали линию нокаутных крыс DAT‑KO, у которых с рождения отсутствует (то есть «нокаутирован») ген, определяющий наличие в организме белка‑транспортера обратного захвата дофамина — DAT. У таких животных нейромедиатор дофамин, выделяясь в мозге при определенных условиях, действует аномально длительно. Это приводит к повышенной активности у крыс: они не могут долго оставаться неподвижными, у них нарушены процессы внимания, снижена обучаемость.
Мы исследовали, какие особенности проявляют крысы линии DAT‑KO, у которых отсутствует транспортер дофамина. Оказалось, что гиперактивные нокаутные крысы склонны к стереотипным моделям поведения, что мешает им адекватно обучаться и выполнять сложные поведенческие задачи.
Руководитель гранта РНФ, ведущий научный сотрудник лаборатории нейробиологии и молекулярной фармакологии Института трансляционной медицины СПбГУ Анна Вольнова
«Например, "нокауты" хуже ориентируются в пространстве, поэтому менее успешно, чем крысы без генетического дефекта, могут находить пищу в специально разработанных лабиринтах», — рассказала руководитель гранта РНФ, ведущий научный сотрудник лаборатории нейробиологии и молекулярной фармакологии Института трансляционной медицины СПбГУ Анна Вольнова.
Кроме того, биологи Университета исследовали, как особенности поведения крыс DAT‑KO отражаются на электрической активности мозга этих животных. Обработка информации в мозге — распределенный процесс, при котором происходит синхронизация активности нейронов в различных областях мозга. В своей работе ученые СПбГУ оценили синхронизацию нейронной активности, зарегистрированной от коры мозга и стриатума (полосатого тела) крыс при осуществлении четырех различных типов поведения. Выяснилось, что для нокаутных крыс характерна аномальная десинхронизация ритмов, зарегистрированных в различных частях мозга, особенно во время исследовательского поведения.
В работе использовалась инфраструктура Научного парка СПбГУ — ресурсные центры «Виварий» и «Развитие молекулярных и клеточных технологий», а также Центр клеточных технологий Института цитологии РАН. Работа проводилась большим коллективом ученых, в сотрудничестве с Первым Санкт‑Петербургским государственным медицинским университетом имени акад. И. П. Павлова.
Исследования выполнены при поддержке гранта РНФ № 21‑75‑20069 «Изучение нейробиологических основ фармакологической коррекции синдрома дефицита внимания и гиперактивности на животных моделях».
Такая десинхронизация может быть ключевым фактором, лежащим в основе проблем с гиперактивностью у крыс DAT‑KO. Как предполагают ученые СПбГУ, гипердофаминергия у нокаутированных крыс снижает эффективность обработки информации структурами мозга, из‑за чего им сложнее решать сложные поведенческие задачи, например быстро и эффективно ориентироваться в лабиринтах.
Подобные исследования на так называемых модельных животных необходимы для выявления механизмов дофамин‑зависимых патологий, а также для разработки фармакологических подходов к их лечению. В своих исследованиях биологи Санкт‑Петербургского университета используют именно крыс, поскольку они демонстрируют более сложные формы поведения, чем, например, мыши, и больше подходят для моделирования психоневрологических расстройств. Исследуя модельных крыс DAT‑KO, ученые надеются не только получить новые знания о механизмах развития дофамин‑зависимых патологий, но и подобрать методы их фармакологической коррекции в будущем.
Санкт‑Петербургский государственный университет — старейший университет России — был основан 28 января (8 февраля) 1724 года, когда Петр I издал указ об учреждении Университета и Российской академии наук. Сегодня СПбГУ — научный, образовательный и культурный центр мирового уровня. В 2024 году Санкт‑Петербургский университет отмечает свой 300‑летний юбилей.
План мероприятий в рамках празднования юбилея Университета был утвержден на заседании оргкомитета по празднованию 300‑летия СПбГУ, которое провел заместитель председателя Правительства РФ Дмитрий Николаевич Чернышенко. Среди таких мероприятий — присвоение малой планете имени в честь СПбГУ, выпуск банковских карт со специальным дизайном, брендирование самолета авиакомпании «Россия» и многое другое. В честь 300‑летия Санкт‑Петербургского государственного университета в почтовое обращение вышла марка, на которой изображены здание Двенадцати коллегий и памятник графу С. С. Уварову. Также с космодрома Байконур была запущена ракета «Союз» с символикой Университета.
По решению губернатора Санкт‑Петербурга Александра Дмитриевича Беглова 2024 год в Северной столице объявлен годом Санкт‑Петербургского университета. В день 300‑летия СПбГУ на Ростральных колоннах зажгли факелы. Дворцовый мост украсили флаги Университета, а общественный транспорт — его символика. В мае 2024 года Университет впервые принял участие в праздновании Дня города и стал отдельной площадкой для мероприятий. Также СПбГУ запустил сайт, посвященный юбилею, с информацией о выдающихся универсантах, научных достижениях и подробностях празднования.