Главная » Научная работа » Нейробиологические основы поведения животных »

Сравнительно-физиологическое исследование механизмов пространственного поведения животных

​Плескачева Марина Григорьевна ведущий научный сотрудник кандидат биологических наук

Основные направления работы:

1. Исследование функциональной гетерогенности гиппокампа грызунов вдоль его септо-темпоральной оси.

Оценка функциональной специфичности субрегионов гиппокампа (септального, промежуточного и темпорального) и связанных с ним структур переднего мозга лабораторных мышей и полевок в контроле исследовательской активности, пространственного обучения и памяти. Совместно с акад. РАН К.В. Анохиным и Ивашкиной О.И. (Институт перспективных исследований мозга, МГУ)

2. Сравнительные исследование морфологии и функций гиппокампа мелких млекопитающих из природных популяций.

Изучение гиппокампа и связанных с ним структур мозга у мелких млекопитающих разных видов, оценка различий у животных разного пола и возраста. Используются классические тесты и собственные методы и подходы для адекватной оценки разных аспектов пространственного поведения видов. Совместно с Малыгиным В.М., Олейниченко В. Ю. (каф. зоологии позвоночных), Ивашкиной О.И. (Институт перспективных исследований мозга, МГУ), О.И. Ефимовой (Сколковский институт науки и технологий).

 

Краткое описание:

Пространственная когнитивная деятельность животных включает в себя ряд жизненно важных процессов, таких как освоение новой территории, контроль изменений, происходящих на ней, а также стратегии и тактики эффективного передвижения к целевым объектам и избегания потенциальных опасностей. На этапе освоения, картирования новой территории требуется как запоминание местоположения ключевых объектов (корма, убежищ, троп и др.), так и идентификация своего положения в новом пространстве.

На поведенческом уровне процессы картирования и контроля изменений на известной территории (перекартирование) обеспечиваются ориентировочно-исследовательской активностью животных. В ее ходе происходит передвижение субъекта по территории, оценка ее размера, геометрии и привязка объектов, биологически значимых стимулов и ориентиров к определенным местам пространства.

В конечном счете, как полагают (Tolman, 1948; O’Keefe, Nadel, 1978; Moser et al., 2008), происходит формирование интегрированного пространственного представления данной территории, позволяющее осуществлять оптимальное передвижение по ней. Имеющиеся на данный момент нейрофизиологические данные, полученные на крысах, мышах, а также летучих мышах, позволяют предположить ключевую роль в этих процессах гиппокампа, энторинальной коры и субикулюма.

Использование системы видеотрекинга (автоматической регистрации траектории, Ethovision) и оценка характеристик отдельных сегментов пути (Segment Analyzer) позволяют выявить нарушения исследовательской активности животных.

Известны факты, свидетельствующие о функциональной гетерогенности разных субрегионов гиппокампа и энторинальной коры. Однако функциональная специфика субрегионов этих структур остается во многом непонятной и дискуссионной. В ходе текущего проекта с использованием методов избирательного повреждения гиппокампа (рис. 3), а также иммуногистохимического картирования (по уровню экспрессии раннего гена с-fos) проводится анализ активности субрегионов и полей гиппокампа лабораторных мышей и диких полевок в серии экспериментов с разной функциональной нагрузкой пространственной когнитивной деятельности (рис. 4).

Нейробиологические основы видоспецифичности пространственной когнитивной деятельности во многом не ясны, так как эксперименты проводятся преимущественно на лабораторных животных, на которых такие исследования проблематичны. Мы проводим оценку видоспецифических особенностей исследовательской активности, пространственного обучения и хоминга полевок разных видов непосредственно в природной среде обитания. Продолжается исследование особенностей морфологии гиппокампа грызунов (рис.4 и рис.5), начатое ранее (см. Pleskacheva et al., 2000).

Основные публикации:

Плескачева М.Г., П.А. Купцов, И.В. Лебедев. Изучение механизмов пространственной когнитивной деятельности животных. В Формирование поведения животных в норме и патологии: К 100-летию со дня рождения Л.В.Крушинского (1911-1984), СС. 194–211. Языки славянской культуры Москва, 2013.

Купцов,П.А., Плескачева М.Г., Анохин, К.В. Неравномерная ростро-каудальная активация гиппокампа после исследования мышами нового пространства. // Журнал Высшей Нервной Деятельности им. И.П.Павлова. Т. 62(1). С. 43-55. 2012

Купцов,П.А., Плескачева М.Г., Анохин, К.В. Размер исследуемого пространства по-разному отражается в активности различных субрегионов гиппокампа вдоль его септотемпоральной оси // Журнал Высшей Нервной Деятельности им. И.П.Павлова. Т. 70(6). С. 763-769. 2020

Pleskacheva M.G., Wolfer D.P., Kupriyanova I.F., Nikolenko D.L., Scheffrahn H., Dell’Omo G., Lipp H.P. Hippocampal mossy fibers and swimming navigation learning in two vole species occupying different habitats. // Hippocampus, v. 10 (1), p. 17-30. 2000

Плескачева М.Г., Лучкина О.С., Купцов П.А., Огурцов С.В., Лебедев И.В., Малыгин В.М. Методы оценки начальной ориентации и поведения на старте у мелких млекопитающих при ближнем хоминге. // Труды Звенигородской биологической станции имени С.Н. Скадовского, т. 5, 232–238. Изд-во Моск. ун-та Москва, 2011

Поддержано грантом РФФИ № 20-015-00287А

версия для печати