Данная работа посвящена исследованию оценки влияния оптогенетической активации астроцитов, экспрессирующих каналродопсин-2 и метаботропный конструкт Opto-α1-AR, на активность нейронов гиппокампа. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1) Выбор параметров световой активации на основе анализа спонтанной активности нейронов гиппокампа аутбридных мышей-альбиносов при оптогенетической активации астроцитов, экспрессирующих ChR2 или Opto-α1AR. 2) Регистрация и анализ пВПСП в переживающих срезах гиппокампа мышей-моделей болезни Альцгеймера (5xFAD) и мышей дикого типа (WT) до и после оптогенетической стимуляции астроцитов, экспрессирующих ионотропный опсин. 3) Регистрация и анализ пВПСП в переживающих срезах гиппокампа мышей-моделей болезни Альцгеймера (5xFAD) и мышей дикого типа (WT) до и после оптогенетической стимуляции астроцитов, экспрессирующих метаботропный опсин. Работа проведена на базе Лаборатории Молекулярной нейродегенерации (ЛМН), где собиралась вся фактическая часть результатов. В результате оценки влияния оптогенетической активации астроцитов на активность нейронов гиппокампа было получено, что наибольшее увеличение количества спонтанных токов наблюдается при активации астроцитов, экспрессирующих ChR2, режимом 5 секунд непрерывного света, а для метаботропного опсина – T=1 с, t=100 мс в импульсном режиме. Определено, что активация Opto-α1AR приводит к увеличению угла наклона пВПСП. На основании проведенных исследований было установлено, что для целей активации нейрональной активности предпочтительнее использовать метаботропные опсины и применение Opto-a1AR, экспрессированного в астроцитах гиппокампа, имеет потенциальный эффект для восстановления долговременной пластичности у мышей с генетической моделью заболевания Альцгеймера и способно улучшить их результаты в поведенческих тестах.

This work is devoted to the evaluation of the effect of optogenetic activation of astrocytes expressing channelrodopsin-2 and the metabotropic construct Opto-α1-AR on the activity of hippocampal neurons. Tasks that were solved in the course of the study: 1) Selection of light activation parameters based on the analysis of spontaneous activity of hippocampal neurons in albino outbrid mice during optogenetic activation of astrocytes expressing ChR2 or Opto-a1AR. 2) Registration and analysis of fEPSP in acute hippocampal slices of Alzheimer's disease model mice (5xFAD) and wild-type mice (WT) before and after optogenetic stimulation of astrocytes expressing ionotropic opsin. 3) Registration and analysis of fEPSP in acute hippocampal slices of Alzheimer's disease model mice (5xFAD) and wild-type mice (WT) before and after optogenetic stimulation of astrocytes expressing metabotropic opsin. The work was carried out on the basis of the Laboratory of Molecular Neurodegeneration (LMN), where all the actual results were collected. As a result of the evaluation of the effect of optogenetic activation of astrocytes on the activity of hippocampal neurons, it was found that the greatest increase in the number of spontaneous currents is observed when astrocytes expressing ChR2 are activated in the mode of 5 seconds of continuous light, and for metabotropic opsin – T=1 s, t=100 ms in the pulse mode. It is found that the activation of Opto-a1AR leads to an increase in the fEPSP slope. Based on the studies conducted, it was found that metabotropic opsins are preferable for the activation of neuronal activity, and the use of Opto-a1AR expressed in hippocampal astrocytes has a potential effect for restoring long-term plasticity in mice with a genetic model of Alzheimer's disease and can improve their results in behavioral tests.