BioScience Blog – Научный Биологический блог

Гиппокамп – одна из ключевых структур мозга, необходимая для нормального пространственного поведения. В настоящий момент показана функциональная гетерогенность гиппокампа вдоль рострокаудальной оси, однако трактовки функций отдельных его частей противоречивы. В особенности это касается каудальной части. Большинством авторов считается, что эта область преимущественно связана с тревожностью и практически не участвует в обеспечении пространственного поведения. Тем не менее, имеются немногочисленные экспериментальные данные, свидетельствующие об участии каудальной части гиппокампа в процессах, связанных с формированием пространственной памяти. Таким образом, изучение роли каудального гиппокампа представляет фундаментальный интерес. В данной работе мы исследовали влияние цитотоксического двустороннего удаления каудального гиппокампа (инъекция NMDA) на пространственную память рыжих полевок
(Clethrionomysglareolus). По данным предыдущих работ рыжие полевки значительно лучше лабораторных мышей обучаются в тесте Морриса и имеют более крупные размеры гиппокампа, в особенности каудальной части.

Эксперимент проводили на 24 самцах: 10 с предварительно удаленным каудальным гиппокампом и 14 ложнооперированных. Животных тестировали в водном тесте Морриса (пространственная версия, 4 дня, по 5 попыток в день). Тестовые попытки (без платформы для избавления) проводили перед попытками с платформой на третий и на пятый дни эксперимента. Передвижения животных регистрировали с помощью системы видеорегистрации EthoVision (Noldus), вычисляя в программе WinTrack скорость, длину маршрута, время, проведенное в разных зонах бассейна и другие показатели. Этих же полевок тестировали в Т-образном лабиринте, оценивая способность к спонтанному чередованию, являющемуся врожденным компонентом их исследовательской активности. Показано, что удаление каудального гиппокампа приводило к ухудшению обучения в тесте Морриса. Такие полевки затрачивали больше времени на поиск платформы и достигали ее по более длинному маршруту, чем контрольные животные. В тестовой попытке у них не было выявлено предпочтение квадранта бассейна, где ранее находилась платформа. Проведение попытки без платформы в середине обучения вызвало увеличение времени поиска у контрольных полевок, но не у полевок с удаленным каудальным гиппокампом. В Т-образном лабиринте различий между группами не обнаружено, хотя, как известно, удаление рострального гиппокампа у мышей и крыс нарушает эту реакцию. Таким образом, наши эксперименты подтверждают полученные ранее немногочисленные данные о том, что разрушение каудального гиппокампа приводит к нарушениям пространственной памяти в водном тесте Морриса у грызунов. Тем не менее, полевки с удаленным каудальным гиппокампом успешно демонстрировали способность к спонтанному чередованию. Принципиальное отличие этих двух задач заключается в том, что первая предполагает обучение, а вторая – нет. Кроме того, задачи отличаются сложностью пространства, в котором животное должно ориентироваться. Мы можем сделать вывод о том, что отрицать значительную роль каудального гиппокампа в формировании пространственного поведения нельзя, но достаточно простые не требующие обучения задачи могут быть решены и без его участия. В то же время решение более сложных задач, предполагающих обучение в достаточно сложном пространстве невозможно без каудального гиппокампа.