Розробка та використання автоматизованої системи для дослідження умовного харчового рефлексу та впливу фармакологічних агентів на поведінкові реакції щурів. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.
Дисертація присвячена створенню та застосуванню автоматизованої системи для дослідження поведінкових реакцій та впливу фармакологічних агентів у щурів різних вікових груп. Погіршення функцій мозку у старих щурів може слугувати моделлю вікових когнітивних порушень у людини. Використовувався умовний харчовий рефлекс для оцінки вищої нервової діяльності: експресію та стійкість умовно-рефлекторної реакції, швидкість її реалізації. Застосовані препарати (мемантин та авандамет) покращували параметри нервової діяльності, що робить внесок у розробку методів лікування нейродегенеративних захворювань.
Система включає електронну частину та програмне забезпечення для мікроконтролера годівниці, комп’ютера та відеореєстрації поведінкових реакцій. Її апробація показала ефективність в автоматизованій кількісній оцінці реакцій щурів. Часові параметри умовного рефлексу слугують прямою оцінкою пам’яті. Часові показники відображають швидкість виконання рефлексу та стійкість реакції у пам’яті тварини. Збільшення часу реакції може свідчити про погіршення пам’яті, а скорочення – про її поліпшення. Аналіз часових параметрів умовного рефлексу дозволяє оцінити функцію пам’яті. Вивчаючи зміни часових параметрів рефлексу під впливом агентів, можна оцінювати їх вплив на пам’ять та її порушення, що важливо для лікування нейродегенеративних захворювань, таких як хвороба Альцгеймера (ХА). Експерименти проводились на старих і молодих щурах. Старі тварини відтворюють симптоми нервових захворювань: погіршення пам’яті, порушення когнітивних функцій та зміни моторних реакцій. Цей підхід дозволяє досліджувати ефективність біологічно-активних речовин у відновленні функцій мозку в умовах, наближених до клінічної ситуації. Результати важливі для лікування деменцій та нейродегенеративних захворювань.
Основні результати показали, що розроблена система дозволила отримати числові параметри оцінки харчового умовного рефлексу у щурів, що сприяє розумінню їхньої поведінки. Дослідження впливу вказаних фармакологічних агентів на рефлекс та поведінкові реакції щурів різного віку показали, що мемантин (МЕМ) значно збільшив успішність умовного рефлексу у старих щурів до рівня молодих, що можна оцінити як покращення пам’яті. Поліпшення аналітичної та синтетичної активності старих щурів після приймання МЕМ може бути пов’язане з кортико-гіпокампальними шляхами, залученими у формування пам’яті.
Друга частина роботи досліджувала вплив МЕМ на моторні реакції у щурів різного віку та реакції активного і пасивного уникнення. МЕМ позитивно впливає на моторну активність та покращує харчові й навчальні реакції щурів. Він знизив час затримки кроку вниз з платформи, зробивши щурів більш рішучими. МЕМ зменшив гіперемоційність, що призводить до помилок у тесті пасивного уникнення. Це не погіршило пам’ять. МЕМ також підвищив локомоторну активність, викликавши зміни у поведінці щурів у тесті пасивного уникнення, нормалізуючи емоційну та збільшуючи моторну збудливість.
Часові параметри умовного рефлексу, виміряні за допомогою розробленого пристрою, показали, що МЕМ вплинув на успішність отримання їжі та кількість спроб отримати їжу між звуковими сигналами. Він збільшив успішність та зменшив кількість спроб. МЕМ не вплинув на латентний період та час перебування лапи у вікні годівниці. Часові характеристики сенсомоторних відповідей є інформативними показниками функціонального стану ЦНС та можуть бути використані для оцінки стану мозкової діяльності або фармакологічних впливів на її функції. Згідно з літературними даними, порушення метаболізму глюкози або інсулінорезистентність при діабеті можуть впливати на розвиток нейродегенеративних хвороб, таких як ХА. Аномалії у метаболізмі глюкози та рівні інсуліну можуть впливати на функціонування мозку та сприяти розвитку патологічних процесів, характерних для ХА. Це дає підстави для вивчення препаратів та стратегій лікування, спрямованих на покращення обробки глюкози та рівня інсуліну у мозку.
Дисертація досліджувала вплив авандамету на умовний харчовий рефлекс у щурів, зосередивши увагу на взаємозв’язок препарату та когнітивних функцій у старих тварин. Авандамет – комбінований препарат, що містить метформін та розиглітазон. Метформін зменшує рівень цукру у крові, а розиглітазон підвищує чутливість тканин до інсуліну. Авандамет сприяє збільшенню моторної активності та успішності виконання умовних рефлексів у старих щурів, що може мати значення для лікування нейродегенеративних захворювань.
Ці дослідження важливі для розвитку методів оцінки поведінкових реакцій тварин та можливостей фармакологічного впливу на ці реакції у контексті патологічних станів, зокрема ХА. Результати відкривають нові перспективи для розробки методів лікування нейродегенеративних захворювань.
