Данная работа посвящена отбору, оценке и усовершенствованию протоколов по загрузке кальциевых красителей в нейроны сетчатки для потенциального изучения возможных кальциевых ответов на различные модуляции магнитного поля вокруг препарата. С помощью сравнения a- и b-волн ответов электроретинограммы от изолированной сетчатки при различных параметрах электропорации, используемой для доставки кальциевых красителей для кальциевого имиджинга, мы выяснили, что предпочтение следует отдавать использованию низкой напряженности электрического поля. Однако для каждой таксономической группы данное значение будет уникально. Также показано, что с помощью обычной инкубации препараты ex vivo сетчатки можно ограниченно нагрузить кальциевым красителем для детекции кальциевых ответов на стимул. В работе в качестве меняющегося стимула использовали различающиеся магнитные поля. Для препарата сетчатки лягушки были зарегистрированы различные паттерны кальциевых ответов, сопоставимые с характеристиками получаемых волн в других работах. В дальнейшем отобранные протоколы с оценкой детектируемых кальциевых ответов нейронов и их спектров могут быть использованы для исследования магнитного компаса.

The project focuses on the selection, evaluation and improvement of protocols for loading calcium dyes into retinal neurons to study possible calcium responses to different modulations of the magnetic field around the preparation. By comparing a- and b-wave of electroretinographic responses of isolated retinas at different electroporation parameters used to deliver calcium dyes for calcium imaging, we found that low-voltage electroporation should be preferred. However, for preparations of each taxonomic group of animals, these voltages should be selected individually. The selected dye loading protocols were shown to can be used to record ex vivo calcium responses in frog and pigeon retinas. In this work, changing magnetic fields were used as the varying stimulus. Different patterns of calcium responses were recorded for the frog retinal preparation, comparable to the characteristics of calcium waves obtained in other studies. In the future, selected protocols with analysis of detectable calcium responses of retinal neurons and their frequency spectra can be used for magnetic compass studying in amphibians and birds.

• ВВЕДЕНИЕ
• 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
• 1.1. Магниторецепция у животных
• 1.2. Механизмы магниторецепции животных
• 1.2.1. Магниторецепция на основе магнетита
• 1.2.2. Магниторецепция на основе электромагнитной индукции
• 1.2.3. Светочувствительные механизмы магниторецепции. Криптохромы
• 1.3. Подходы к изучению магниторецепции в сетчатке
• 1.3.1. Поведенческие исследования
• 1.3.2. Квантово-механический и молекулярно-биологический подходы
• 1.3.3. Электрофизиологические эксперименты
• 1.3.4. Кальциевый имиджинг
• 1.4. Строение и функция сетчатки
• 1.4.1. Строение сетчатки. Типы клеток и их функции
• 1.4.2. Ганглиозные клетки
• 1.5. Кальциевый имиджинг сетчатки
• 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
• 2.1. Объект исследования и пробоподготовка
• 2.2. Электропорация сетчатки
• 2.3. Ex vivo электроретинография
• 2.4. Кальциевый имиджинг
• 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
• 3.1. Оценка влияния электропорации на функциональные свойства клеток сетчатки
• 3.2. Кальциевый имиджинг сетчатки
• 3.2.1. Подбор и апробация протоколов кальциевого имиджинга сетчатки
• 3.2.2. Паттерны кальциевых ответов препаратов изолированной сетчатки на модуляции магнитного поля
• 3.3. Обсуждение результатов
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ