Details

Болезнь Альцгеймера (БА) — это нейродегенеративное заболевание, которое приводит к прогрессирующему снижению когнитивных способностей. Понимание нейронных механизмов, лежащих в основе этих нарушений, необходимо для разработки эффективных методов лечения. Модель мышей 5xFAD, известная прогрессирующей нейродегенерацией, представляет собой ценную платформу для исследования нарушений, связанных с БА. В данной работе впервые была проведена in vivo однофотонная кальциевая визуализация нейронов гиппокампа области CA1 и одновременная беспроводная электрофизиологическая регистрация локальных полевых потенциалов из гиппокампального альвеуса у свободно передвигающихся мышей линии B6SJLF1 (дикий тип) и 5xFAD, чтобы изучить специфические нейронные изменения во время теста на условно-рефлекторное замирание. Результаты свидетельствуют о дефиците способностей к обучению у мышей 5xFAD, демонстрируя нарушения контекстуального и тонально-ассоциированного восстановления памяти, а также дисрегуляцию кальциевой динамики пирамидальных нейронов области CA1 и электрофизиологической активности аксональных отростков гиппокампа.

Alzheimers disease (AD) is a neurodegenerative disease that leads to progressive cognitive decline. Understanding the neural mechanisms underlying these impairments is essential for the development of effective therapies. The 5xFAD mouse model, known for progressive neurodegeneration, provides a valuable platform to investigate AD-related impairments. In this work, for the first time, in vivo single-photon calcium imaging of hippocampal CA1 region neurons and simultaneous wireless electrophysiological recording of local field potentials from the hippocampal alveus were performed in freely moving B6SJLF1 (wild type) and 5xFAD line mice to study specific neural changes during the fear-conditioning test. The results indicate a deficit in learning abilities in 5xFAD mice, demonstrating impaired contextual and tone-associated memory retrieval, as well as dysregulation of calcium dynamics of CA1 pyramidal neurons and electrophysiological activity of hippocampal axonal outgrowths.

• СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
  • 1.1. Болезнь Альцгеймера
  • 1.2. Экспериментальные методы исследования болезни Альцгеймера
  • 1.3. Кальциевая визуализация in vivo
  • 1.4. Электрофизиологическая регистрация in vivo
  • 1.5. Объединение методов визуализации и электрофизиологии in vivo
• ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
  • 2.1. Экспериментальные животные
  • 2.2. Генотипирование
    • 2.2.1. Выделение ДНК
    • 2.2.2. Полимеразная цепная реакция
    • 2.2.3. Праймеры
    • 2.2.4. Состав ПЦР-смеси
    • 2.2.5. Стадии ПЦР
    • 2.2.6. Электрофоретическое разделение
    • 2.2.7. Визуализация
  • 2.3. Микроэлектрод
  • 2.4. Формование микроэлектрода
  • 2.5. Стереотаксические хирургические операции
    • 2.5.1. Инжектирование аденоассоциированного вируса
    • 2.5.2. Имплантация комплекса ГРИН-линза-микроэлектрод
    • 2.5.3. Фиксация опорной площадки минископа
  • 2.6. Тест на условно-рефлекторное замирание
  • 2.7. Кальциевая визуализация и электрофизиология in vivo
    • 2.7.1. Кальциевая визуализация in vivo
    • 2.7.2. Электрофизиологическая регистрация in vivo
    • 2.7.3. Система одновременной прижизненной визуализации кальция и электрофизиологической регистрации
  • 2.8. Приготовление фиксированных срезов
  • 2.9. Количественный и статистический анализ
    • 2.9.1. Анализ количества замираний
    • 2.9.2. Анализ данных минископа
    • 2.9.3. Анализ электрофизиологических данных
    • 2.9.4. Статистический и корреляционный анализ
• ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
  • 3.1. Характеристики микроэлектрода
  • 3.2. Апробация метода одновременной регистрации кальциевой и электрофизиологической активности
  • 3.3. Тест на условно-рефлекторное замирание
  • 3.4. Кальциевая визуализация пирамидальных нейронов гиппокампа области CA1
    • 3.4.1. Сравнение кальциевых параметров
  • 3.5. Электрофизиологическая регистрация локальных полевых потенциалов в гиппокампальном альвеусе
  • 3.6. Корреляционный анализ
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ