Главная страница Карта сайта Контактная информация Закрытый раздел для сотрудников и студентов кафедры Старая версия сайта






Психофизиологические и иммуноэндокринные взаимодействия при обучении


Руководитель: в.н.с. Никольская К.А.

Творческий коллектив:


Еремина Людмила Владимировна
научный сотрудник

Никольская Кира Алексеевна
ведущий научный сотрудник
доктор биологических наук

Работа выполняется совместно с Научно-исследовательским институтом морфологии человека (Кондашевская М.В., Диатроптов М.Е., Мхитаров В.А, Пономаренко Е.А.).

Описание направления

Представление о ведущей роли ЦНС в регуляции гуморальной активности, доминирующее вплоть до начала ХХ в., в связи с открытием новых фактов сменилось нейрогуморальной парадигма о регуляции функций организма. Согласно нее различные тканевые и гастроинтестинальные гормоны, гипоталамические нейрогормоны, пептиды и мн. др., поступая в кровь, составляют гуморальное звено рефлекторной дуги, т.е. передают в ЦНС соответствующую информацию, под влиянием которой возникает обратный поток от ЦНС к органам. Таким образом, обеспечивая теснейшую взаимосвязь нервных и гормональных процессов, представление о классической рефлекторной дуге трансформировалось в многозвенное кольцо (с обратной связью), в котором нервные звенья сменяются гормональных, а последниенервными.

Открытие нейросекреторных свойств у нейронов гипоталамуса, способных, сохраняя присущую им импульсную активность, секретировать пептидные нейрогормоны, легло в основу нового направления – нейроэндокринологии. В дальнейшем оказалось, что нейроэндокринные клетки мозга и клетки иммунной системы функционируют в тесной взаимосвязи и проявляют признаки сходства в своей организации. При этом сам по себе иммунный ответ был возможен только при совместном участии нервной и эндокринной систем. Столь тесные взаимосвязи основных регулирующих систем стали основанием образования нового направления – нейроиммуноэндокринологии.

На основании огромного количества фактического материала сегодня можно говорить о существовании единой регуляторной системы организма, объединяющей воедино нервную, иммунную и эндокринную системы. В настоящее время вскрыты механизмы нейроиммунных взаимодействий на уровне рецепторного аппарата мембран клеток. Установлено, что иммунокомпетентные клетки способны продуцировать кортикотропин, эндорфин, энкефалин. Доказана возможность действия медиаторов иммунитета – интерлейкинов (ИЛ-1, ИЛ-2 и ИЛ-6), интерферонов, на нейроглиальные клетки и нейроны. В свою очередь, нейроны способны продуцировать ИЛ-2 и ИЛ-6. Сегодня считается, что с помощью общих клеточных рецепторов и растворимых гормонов, нейропептидов и цитокинов иммунная и центральная нервная система обмениваются информацией между собой. При этом нейропептидам отводится важная роль в интегративной деятельности нервной, эндокринной и иммунной систем за счет наличия на их клетках одинаковых рецепторов, через которые и осуществляется взаимосвязь.

Наиболее открытым остается вопрос о взаимосвязи нейроиммуноэндокринной регуляторной системы с высшей нервной деятельностью (ее психическим компонентом). В 30-е годы прошлого столетия отечественной физиологической школой, возглавляемой акад. К.М. Быковым, было показано, что условнорефлекторная ситуация может не только влиять на морфофункциональное и биохимическое состояние органов, тканей и клеток, но и сохраняться некоторое время в отсутствие фактора воздействия.

Рисунок 1

Используя морфометрические методы и методы иммуноферментного анализа, в наших экспериментах было проведены эксперименты по выяснению участия ряда органов нейроиммуноэндокринной системы (рис.1). Оказалось, что как метаболический фактор – голод (пищевая депривация 24ч, ПД), так и когнитивный фактор – решение пищедобывательной задачи в многоальтернативном лабиринте вызывали значимые изменения морфофункционального состояния нейроиммуноэндокринной системы, свидетельствующие об активации иммунной системы. В тимусе в ответ на ПД наблюдались только неспецифические реакции – расширение субкапсулярной зоны, уменьшение количества кистоподобных тимических телец (ТТ) и ТТ с отложениями кератогиалина, а на когнитивную активность значимо увеличивалось число лимфоцитов в мозговом слое при неизменном (относительно ПД) числе клеток в корковом слое (рис.2). Реактивность селезенки при всех воздействиях проявлялась в увеличении центра размножения (в 2,4–3,2 раза), а также в изменении площади и количества клеток в 1 мм2 среза маргинальной зоны. К особенностям реакции на обучение можно было отнести повышение насыщенности клеточными элементами зоны красной пульпы селезенки животных и снижение числа мегакариоцитов.

Рисунок 2

Корковое вещество надпочечников представляет большой интерес, поскольку входит в гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую стресс-систему организма, играющую важную роль в гомеостатической регуляции. Проведенные нами исследования показали, что на голод (ПД) отреагировала лишь клубочковая зона в виде резкого уменьшения ее ширины (рис.3), в то время как на когнитивный фактор (обучение) изменения происходили в пучковой и сетчатой зонах. Причем они оказались разнонаправленными: ширина пучковой зоны увеличилась, а сетчатой – резко сузилась по сравнению с сытым состоянием (рис.3).

Рисунок 3

Считается, что глюкокортикоиды коры надпочечников (кортикостерон, кортизол, тестостерон и др.), как и многие пептидные гормоны играют важную роль в распределении, хранении и утилизации энергетических субстратов. При этом некоторые авторы в рамках нейроэндокринной доктрины НРС рассматривают в качестве ведущего регулятора энергетического баланса организма за счет способности воспринимать метаболические сигналы, запоминать и перекодировать их в адаптивные поведенческие ответы. В наших исследованиях повреждение дорсального НРС привело к значимым изменениям морфологии коры надпочечников, которая оказалась измененной при всех состояниях пищевого центра: сытость - голод - обучение (рис.4). Реакция была наиболее выраженной в ситуации сытости и голода, а не обучения, которая в реальности требовала наибольших энергетических затрат. Изменению подверглись преимущественно клубочковая и пучковая зоны, при этом у сытых НРС-мышей оказалась уменьшенной ширина клубочковой зоны, связанная с выработкой минералокортикоидов, и увеличена пучковая зона, ответственная за синтез глюкокортикоидных гормонов (кортикостерона, кортизона и гидрокортизона) (рис. 3). Несмотря на обнаруженные изменения, морфологическое соотношение (баланс) ширины зон оставалось сохранным (рис.4).

Рисунок 4

Исследования гормонального профиля показали, что наиболее чувствительным на действие метаболического и когнитивного факторов был тестостерон, в то время как кортикостерон оказался индифферентен к этим воздействиям (рис. 5). Повреждение дорсального гиппокампа привело к серьезному изменению реакции гормонов на действие метаболического и когнитивного факторов: на фоне пониженного содержания в крови в сытом состоянии тестостерон перестал реагировать на факторы, а нейропептид Y, известный своими анксиолитическими эффектами, наоборот, стал крайне чувствителен не только к состоянию пищевого цента, но и когнитивному фактору (рис. 5). Полученные нами факты позволяют говорить о том, что гиппокамп, являясь одной из ведущих структур висцерального мозга, вероятнее всего определяет уровень проявления гормонального фона независимо от силы метаболических сигналов о состоянии пищевого центра.

Рисунок 5


Основные публикации

  1. Кондашевская М.В., Диатроптов М.Е., Диатроптова М.А., Никольская К.А., Серкова В.В. Морфофункциональная характеристика тимуса и селезенки при пищевой депривации и информационной нагрузке у мышей линии BALB/c // Клиническая и экспериментальная морфология, 2013, № 1, с. 39-44.
  2. Серкова В.В, Никольская К.А., Еремина Л.В., Кондашевская М.В. Роль гиппокампа в проявлении гормонального ответа при различных состояниях пищевой активности. // Фундаментальные исследования. Биол.науки. 2014. №8(1). С. 100-109.
  3. Серкова В.В., Никольская К.А., Участие гиппокампа в гормональной регуляции пищевой активности // Международный научно-исследовательский журнал. 2014. №2(21). С. 62-65.
  4. Кондашевская М.В., Диатроптов М.Е., Понаморенко Е.А., Серкова В.В., Никольская К.А. Особенности адаптивных реакций иммунной и эндокринной системы у самцов мышей F1 (C57BL/6xCBA/2) при пищевой депривации, когнитивном напряжении и в условиях обогащенной среды. // Иммунология, 2015, том 36, № 4, с. 206-210.
  5. Никольская К.А., Кондашевская М.В., Серкова В.В., Диатроптов М.Е. Системные эффекты тестостерона: гормонально-поведенческий аспект. // Бюл.экспер. биологии и медицины, 2015, том 160, № 11, с. 565-567.

Возможные темы выпускных работ бакалавра и магистра

Темы выпускных работ бакалавров:

  1. Эффекты грелина и лептина при различных состояниях пищевой активности.
  2. Участие цитокинов в формировании пищевой доминанты.

Темы выпускных работ магистров:

  1. Сравнительная характеристика гормонального состояния организма у двух линий мышей ВА1В/с и F1 (C57BL/6xCBA/2) при различных состояниях пищевой активности.
  2. Нейроиммуногормональные эффекты в зависимости от поведения мышей в средах с различной пространственной сложностью.




версия для печати






© 2017 Кафедра
Высшей нервной деятельности МГУ

Старая версия сайта



Почтовый адрес:
119234, Россия, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12,
Биологический факультет МГУ.

Телефон: +7 (495) 939-28-37,
Факс: +7 (495) 939-28-37,
заведующий кафедрой профессор Латанов Александр Васильевич

E-mail: info@neurobiology.ru



2015, сделано в