Исследование пространственной памяти и спектрально-корреляционных характеристик ЭЭГ гиппокампа и фронтальной коря на модели болезни Альцгеймера тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.13, кандидат биологических наук Муганцева, Екатерина Александровна

• Муганцева, Екатерина Александровна
• кандидат биологических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Муганцева, Екатерина Александровна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Болезнь Альцгеймера: вводные замечания.

1.2. Краткая клиническая характеристика заболевания.

1.3. Генетическая и спорадическая формы БА.

1.4. Эпидемиология Б А.

1.5. Повреждение структур головного мозга при болезни Альцгеймера.И

1.6. Молекулярные механизмы болезни Альцгеймера.

1.7. Гипотеза амилоидного каскада.

1.8. Модели болезни Альцгеймера на животных.

1.8.1 Трансгенные мыши - модели Б А.

1.8.2 Введение р-амилоида в центральную нервную систему.

1.8.3 Модель амилоидоза мозга, вызванного удалением обонятельных луковиц.

1.9 Исследования обучения и памяти на моделях болезни Альцгеймера.

1.9.1 Декларативная и недекларативная память.

1.9.2 Пространственная память.

1.9.3 Методы исследования пространственной памяти.

1.9.4 Основные тесты на пространственную память в водном лабиринте Морриса.

1.9.5 Исследования памяти на моделях болезни Альцгеймера.

1.10 Электрофизиологические исследования на моделях болезни Альцгеймера.

1.10.1. Исследование долговременной синаптической потенциации на моделях болезни Альцгеймера.

1.10.2 Исследование электроэнцефалограммы (ЭЭГ) гиппокампа и коры на моделях болезни Альцгеймера.

ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Цель исследования.

Задачи исследования.

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Животные.

2.2 Стереотаксические операции.

2.3 Модель болезни Альцгеймера.

2.4 Исследование пространственной памяти в водном лабиринте Морриса.

2.5 Установка для видеорегистрации и компьютерного представления данных.

2.6 Количественный анализ пространственного обучения.

2.7 Электроэнцефалографические исследования.

2.8 Определение активности ферментов антиокислительной системы.

2.9 Гистология.

2.10 Статистический анализ.

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

3.1 Быстрое пространственное обучение при случайном положении невидимой цели.

3.2 Индивидуальные различия пространственного обучения при введении

АР25-35 в боковые желудочки мозга.

3.3 Изменение активности СОД и каталазы в гиппокампе и коре после введения р-амилоида.

3.4 Нарушение пространственного обучения через различные сроки после введения А(325-з5.

3.5 Нарушения пространственного обучения у старых крыс.

3.6 Влияние АР25-35 на спектральные и корреляционные характеристики ЭЭГ взрослых и старых животных.

Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование пространственной памяти и спектрально-корреляционных характеристик ЭЭГ гиппокампа и фронтальной коря на модели болезни Альцгеймера»

PS1, PS2 пресенилины 1, 2 (presenilin 1, presenilin 2)

ВВЕДЕНИЕ

• Память - фундаментальный процесс головного мозга. Исследование механизмов памяти в норме и патологии является одним из главных направлений современной биологии и нейронауки.

Болезнь Альцгеймера (БА) - наиболее распространенное нейродегенеративное заболевание людей пожилого и старческого возраста. Она характеризуется прогрессивным снижением памяти и развитием деменции (слабоумия). Агрегированный амилоидный бета-пептид (1-42) (Арм2) играет ключевую роль в патогенезе Б А. Гиппокамп и фронтальная кора поражаются на ранней стадии заболевания (Dickerson, Sperling, 2009; Haass and Selkoe, 2007; Grothe et al., 2009). Физиологические, клеточные и молекулярные механизмы БА во многом остаются неизвестными, несмотря на интенсивные исследования многих ведущих лабораторий мира. Отсутствуют методы лечения, которые эффективно задерживают развитие нейродегенеративного процесса и восстанавливают когнитивные процессы (Haass and Selkoe, 2007; Rafii, Aisen, 2009).

Существует несколько экспериментальных моделей БА in vivo для исследования механизмов заболевания и разработки способов его лечения. Трансгенные мыши - модели БА значительно продвинули изучение молекулярных механизмов этого заболевания и разработку способов его лечения (Haase, Selkoe, 2007; Howlett, Richardson, 2009; Gotz, Ittner, 2008). Однако ни одна изсовременных экспериментальных моделей Б А не является универсальной.

Введение в центральную нервную систему (в желудочки мозга или непосредственно в мозг, гиппокамп или кору) агрегированного амилоидного (З-пептида, или его токсического фрагмента Ар25-з5, позволяет исследовать его действие на когнитивные, физиологические, молекулярные процессы и изучать антиамилоидное действие лекарственных средств (Nitta and

Nabeshima, 1996; Stepanichev et al, 2006; Klementiev et al., 2007; Manzano et al, 2009).

Одними из ранних симптомов БА являются прогрессирующие нарушения пространственной памяти (Burgess et al., 2001). При исследовании нарушений памяти на моделях БА во многих случаях наблюдаются мягкие нарушения памяти, что не соответствует клиническим данным. Характеристика нарушений когнитивных процессов является одним из узких мест в экспериментальных моделях БА (McDonald, Overmier, 1998; Koistinaho et al., 2001). Важная задача заключается в расширении тестов для исследования памяти. На моделях БА широко применяется изучение пространственной памяти в водном лабиринте Морриса (Morris, 2001; Ashe, 2001; D'Hooge, De Deyn, 2001). В тестах P. Морриса исследуется так называемая аллоцентрическая память. При решении задачи животные запоминают постоянное положение невидимой платформы по внешним ориентирам, находящимся- за. пределами водного лабиринта (Morris, 1984; Bast et al., 2009). Другой вид пространственной памяти, зависит от положения тела и головы в пространстве, так называемая эгоцентрическая память. Эти виды памяти существенно различаются по физиологическим механизмам (Bast et al., 2009; Nitz, 2009). Исследование этого вида пространственной памяти на моделях БА начато только в самое последнее время (Delpolyi et al, 2008). В нашей группе на базе водного лабиринта Морриса был разработан новый когнитивный тест. Крысы должны были формировать пространственную память при случайном- положении невидимой цели (Щеглов, Подольский, 2001; Подольский и Щеглов 2004; Podolski et al., 2007).

В последнее время исследование зависимости нарушения когнитивной деятельности от межнейронных взаимосвязей в структурах головного мозга вызывает повышенный интерес. По современным представлениям взаимосвязь между нейронной активностью различных областей головного мозга лежит в основе когнитивной деятельности (Ливанов, 1972; Chailakhyan, 1990; 1998; Ivanitsky, 2009; Uhlhaas, Singer, 2006; Sirota A. et al, 2008). Предполагается, что механизмы нарушения памяти при БА связаны со снижением связи нейронной активности между различными областями мозга (Uhlhaas, Singer, 2006; Arun et al. 2009). Исследования, выполненные на людях, страдающих БА, показали ухудшение пространственной памяти и нарушение передачи информации между полушариями мозга (Delbeuck et al., 2003). Однако имеются лишь единичные работы, в которых авторы изучали осцилляторные процессы в неокортексе на экспериментальных моделях БА in vivo (Uhlhaas, Singer, 2006; Bokde et al., 2009). He проводилось специального исследования влияния центрального введения р-амилоида на осцилляторную активность и пространственную синхронизацию различных областей мозга.

Таким образом, не было исследовано влияние центрального введения р-амилоида на пространственную память при случайном положении цели. Не изучено влияние Р-амштоидов на спектрально-кореляционные характеристики ЭЭГ гиппокампа и фронтальной коры у взрослых и старых животных, не проводилось исследований индивидуальных различий действия Р-амиолида на когнитивные процессы.

Заключение диссертации по теме «Физиология», Муганцева, Екатерина Александровна

выводы

1. Показана возможность быстрого, в течение одного-двух сеансов, формирования пространственной памяти, при котором животное запоминает область пространства в виде кольца со случайным положением цели.

2. Применение нового когнитивного теста позволило обнаружить качественные индивидуальные различия пространственной памяти на ранней стадии действия агрегированного р-амилоида, которые не коррелируют с активностью супероксиддисмутазы и каталазы в гиппокампе и фронтальной коре.

3. Введение АР25-35 замедляет пространственное обучение при случайном положении цели у взрослых крыс. С увеличением срока после введения АР25-35 от 1 до 8 недель возрастает число животных с нарушением когнитивного поведения.

4. Под действием р-амилоида происходит подавление низкочастотного тета-ритма в дорзальном гиппокампе и фронтальной коре. Эти изменения наступают через неделю после введения Ар25-35 и сохраняются в течение месяца.

5. У взрослых крыс АР25-35 вызывает снижение коэффициента корреляции между дорзальным гиппокампом и фронтальной корой на 30 % и замедление пространственного обучения.

6. У старых крыс АР25-35 вызывает снижение коэффициента корреляции между дорзальным гиппокампом и фронтальной корой в 2 - 3 раза и вызывает тяжелые нарушения пространственного обучения. В новом когнитивном тесте эти нарушения проявляются в большей степени, чем в тесте с постоянным положении цели.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, в работе впервые приведены данные о влиянии центрального введения р-амилоида на пространственное обучение при случайном положении невидимой цели и спектрально-корреляционные характеристики ЭЭГ гиппокампа и фронтальной коры у взрослых и старых крыс. Показано, что у старых крыс новый тест позволяет обнаружить более тяжелые нарушения когнитивного поведения, чем стандартный тест Морриса.

Мы предполагаем, что подавление тета-ритма в гиппокампе и значительное ослабление межнейронной связи между гиппокампом и фронтальной корой, вызванное действием агрегированного Р-амилоида, вносит существенный вклад в нарушение когнитивных процессов при болезни Альцгеймера. Исследование нарушений пространственной памяти при случайной локализации невидимой цели может привести к пониманию механизмов нарушения памяти и разработки терапии БА.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Муганцева, Екатерина Александровна, 2010 год

1. Виноградова О.С. Гиппокамп и память. — М.: Наука, 1975, 332 с

2. Гаврилова С. И., Корсакова Н. К., Вавилов С. Б. Фармакотерапия Болезни Альцгеймера: Миф или реальность — Журн. невропатол. и психиат. им С. С. Корсакова. 1990, 90, 44-50.

3. Гаврилова С.И., Тариков Г.А. Современные стратегии патогенетической терапии болезни Альцгеймера. — Вестник Российской Академии Медицинских Наук, 2001, 7, 13-18.

4. Гулд Д.Л., Марлер П. Научение на основе инстинкта.- В мире науки. 1987, Т.З, 30-50.

5. Завлишин И.А., Захаров М.Н. Конформационные болезни. Ж. неврологии и психиатрии. 2003, 1, 54-60.

6. Крушинская Н.Л. Некоторые сложные пищевые формы поведения кедровок после удаления у них старой коры. — Журн. эволюц. биохимии и физиологии. 1966. 2(6), 563-568.

7. Ливанов М.Н. Пространственная организация процессов головного мозга. М.: Наука, 1972. 181с.

8. Плескачева М.Г., Зорина З.А, Николаенко Д.Л., Вольфер Д.П., Костына З.А., Липп X. П. Поведение в водном тесте Морриса крыс линии Крушинского-Молодкиной, селектированных на повышенную судорожную активность. Журн. высш. нервн. деят. 2002, 52(3), 356-365.

9. Подольский И. Я., Щеглов И. В. Журн. высш. нерв. деят. 2004, 54, 57-65.

10. Рогаев Е. Генетические факторы и полигенные модели болезни Альцгеймера. Генетика. 1999,35, 1558-1571

11. Соломадин И.Н, Механизмы токсического действия бета пептидов на клетки мозга и крови. Магистерская диссертация. 2008

12. Щеглов И.В. Влияние подавления синтеза белка в ЦНС на формирование различных видов долговременной памяти у крыс, диссертация на соиск. Уч. Степении к.б.н., 2003

13. Щеглов И.В., Кондратьева Е.В., Подольский И.Я. Количесвенный анализ подавления синтеза белка в головном и спинном мозге при центральном введении циклогексимида. Нейрохимия, 2001, 18 (3), 200-208

14. Albuquerque EX, Pereira EF, Alkondon M, Rogers SW. Mammalian nicotinic acetylcholine receptors: from structure to function. Physiol Rev. 2009, 89(1), 73-120.

15. Arendash G, King D, Gordon M, Morgan D, Hatcher J, Hope C, Diamond D. Progressive, age-related behavioral impairments in transgenic mice carrying both mutant amyloid precursor protein and presenilin-1 transgenes. -Brain Res. 2001, 891, 42- 53.

16. Ashe KH. Learning and memory in transgenic mice modeling Alzheimer's disease. Learn Mem. 2001, 8(6), 301-8.

17. Bannerman DM, Rawlins JN, McHugh SB, Deacon RM, Yee BK, Bast T, Zhang WN, Pothuizen HH, Feldon J. Regional dissociations within the hippocampus—memory and anxiety. Neurosci Biobehav Rev. 2004, 28(3), 27383.

18. Bast T, Wilson IA, Witter MP, Morris RG. From rapid place learning to behavioral performance: a key role for the intermediate hippocampus. PLoS Biol., 2009, 7(4), el000089.

19. Beauchamp C, Fridovich I Superoxide dismutase: improved assays and an assay applicable to acrylamide gels. Anal Biochem. 1971, 44(1), 276-87.

20. Beisiegel U, Weber W, Ihrke G, Herz J, Stanley KK. The LDL-receptor-related protein, LRP, is an apolipoprotein E-binding protein. Nature. 1989, 341(6238), 162-4.

21. Bird CM, Burgess N. The hippocampus and memory: insights from spatial processing. Nat Rev Neurosci. 2008, 9(3), 182-94

22. Bland BH, Colom LV. Extrinsic and intrinsic properties underlying oscillation and synchrony in limbic cortex-ProgNeurobiol. 1993, 41(2), 157-208.

23. Bobkova N, Vorobyov V, Medvinskaya N, Aleksandrova I, Nesterova I. Interhemispheric EEG differences in olfactory bulbectomized rats with different cognitive abilities and brain beta-amyloid levels. Brain Res. 2008, 1232, 185-94.

24. Bokde AL, Ewers M, Hampel H. Assessing neuronal, networks: understanding Alzheimer's disease. Prog Neurobiol. 2009, 89(2), 125-33.

25. Bokde AL, Lopez-Bayo P, Meindl T, Pechler S, Born C, Faltraco F, Teipel SJ, Moller HJ, Hampel H. Functional connectivity of the fusiform gyms during a face-matching task in subjects with mild cognitive impairment Brain. 2006, 129(Pt 5), 1113-24.

26. Braak H, Braak E. Evolution of neuronal changes in the course of Alzheimer's disease. -J Neural Transm Suppl. 1998, 53:127-40.

27. Burgess N, Becker S, King JA, O'Keefe J. Memory for events and their spatial context, models and experiments. — Philos Trans R Soc Lond В Biol Sci. 2001, 356(1413), 1493-503.

28. Campion D, Dumanchin C, Hannequin D, et al Early-onset autosomal dominant Alzheimer disease: prevalence, genetic heterogeneity, and mutation spectrum. Am. J. Hum. Genet., 65 (3), 664-70.

29. Cetin F., Dincer S. The Effect of Intrahippocampal Beta Amyloid (142) Peptide Injection on Oxidant and Antioxidant Status in Rat Brain. -Ann. N.Y. Acad. Sci. 2007, 1100, 510-517.

30. Chailakhyan LM. Intercellular interactions as a basis for the expedient behaviour of multicellular systems. Membr Cell Biol., 1998, 11(6), 693-700.

31. Chang Q, Gold PE. Switching memory systems during learning: changes in patterns of brain acetylcholine release in the hippocampus and striatum in rats. J Neurosci. 2003, 23(7), 3001-5.

32. Chen G, Chen KS, Knox J, Inglis J, Bernard A, Martin SJ, Justice A, McConlogue L, Games D, Freedman SB, Morris RG. A learning deficit related to age and beta-amyloid-plaques in a mouse model of Alzheimer's disease. Nature. 2000, 408(6815), 975-9.

33. Chen SY, Wright JW, Barnes CD. The neurochemical and behavioral effects of beta-amyloid peptide(25-35). Brain Res. 1996, 720(1-2), 54-60.

34. Cohen N. & Squire L.R. Preserved learning and retention of pattern analyzing skill in amnesia dissatiation of knowing how and knowing that. -Science. 1980, 210,207-209.

35. Colom LV, Castaneda MT, Banuelos C, Puras G, Garcia-Hernandez A, Hernandez S, Mounsey S, Benavidez J, Lehker C. Medial septal beta-amyloid 1-40 injections alter septo-hippocampal anatomy and function. Neurobiol Aging. 2010, 31(1), 46-57.

36. D'Hooge R. & De Deyn P.P. Application for the Morris water maze in the study of learning and memory Brain Res. Rev. 2001, 36, 60-90.

37. Davis S, Laroche S.What can rodent models tell us about cognitive decline in Alzheimer's disease? Mol Neurobiol. 2003, 27(3), 249-76.

38. Deipolyi AR, Fang S, Palop JJ, Yu GQ, Wang X, Mucke L. Altered navigational strategy use and visuospatial deficits in hAPP transgenic mice. -Neurobiol Aging, 2008, 29(2), 253-66.

39. Delbeuck X., Van der Linden M. and Collette F., Alzheimer's disease as a disconnection syndrome? Neuropsychol. Rev., 2003, 13, 79-92.

40. Devan BD, McDonald RJ, White NM. Effects of medial and lateral caudate-putamen lesions on place- and cue-guided behaviors in the water maze: relation to thigmotaxis. Behav Brain Res. 1999, 100(1-2), 5-14.

41. D'Hooge R, Nagels G, Westland CE, Mucke L, De Deyn PP. Spatial learning deficit in mice expressing human 751-amino acid beta-amyloid precursor, protein. -Neuroreport. 1996, 7(15-17), 2807-11.

42. Dickerson ВС, Sperling RA.Large-scale functional brain network abnormalities in Alzheimer's disease: insights from functional neuroimaging-Behav Neurol., 2009, 21(1), 63-75.

43. Dodart J, Meziane H, Mathis C, Bales K, Paul S, Ungerer A. Behavioral disturbances in transgenic mice overexpressing the VI7IF beta-amyloid precursor protein. Behav Neurosci. 1999;113, 982-90.

44. Duff K, Suleman F. Transgenic mouse models of Alzheimer's disease: how useful have they been for therapeutic development? — Brief Funct Genomic Proteomic., 2004, 3(1), 47-59.

45. Gallistel CR, Cramer AE. Computations on metric maps in mammals: getting oriented and choosing a multi-destination route. J Exp Biol. 1996, 199(Pt 1), 211-7.

46. Games D, Khan KM, Soriano FG, Keim PS, Davis DL, Bryant K, Lieberburg I. Lack of Alzheimer pathology after beta-amyloid protein injections in rat brain. -Neurobiol Aging. 1992,13(5), 569-76.

47. Gerlai R. Behavioral tests of hippocampal function: simple paradigms complex problems Behav Brain Res., 2001, 125(1-2), 269-312.

48. German DC, Eisch AJ. Mouse models of Alzheimer's disease: insight into treatment. Rev Neurosci., 2004, 15(5), 353-69

49. Gordon M, King D, Diamond D, Jantzen P, Boyett K, Hope C, Hatcher J, DiCarlo G, Gottschall P, Morgan D, Arendash G. Correlation between working memory deficits and Ab deposits in transgenic APP + PS1 mice. — Neurobiol Aging, 2001, 22, 377- 85.

50. Gotz J, Ittner LM. Animal models of Alzheimer's disease' and' frontotemporal dementia. Nat Rev Neurosci., 2008, 9(7), 532-44.

51. Grigorenko AP, Rogaev EI Molecular basics of Alzheimer's disease. -Mol Biol (Mosk). 2007, 41(2), 331-45.

52. Grothe M, Zaborszky L, Atienza M, Gil-Neciga E, Rodriguez-Romero R, Teipel SJ, Amunts K, Suarez-Gonzalez A, Cantero JL. Reduction of Basal Forebrain Cholinergic System Parallels Cognitive Impairment in Patients at High

53. Risk of Developing Alzheimer's Disease. Cereb Cortex., 2009, Epub ahead of print.

54. Gutbrod K, Cohen R, Maier T, Meier E. Memory for spatial and temporal order in aphasics and right hemisphere damaged patients. — Cortex. 1987, 23(3), 463-74.

55. Haass C., Selkoe D.J., Soluble protein oligomers in neurodegeneration: lessons from the Alzheimer's amyloid beta-peptide Nat RevMol Cell Biol., 2007, 8, 101-112.

56. Hasselmo M.E., The role of acetylcholine in learning and memoiy. -Curr OpinNeurobiol., 2006, 16(6), 710-5

57. Hermer L, Spelke ES. A geometric process for spatial reorientation in young children. Nature. 1994, 370(6484), 57-9.

58. Higgins GA, Large CH, Rupniak HT, Barnes JC.Apolipoprotein E and Alzheimer's disease: a review of recent studies. Pharmacol Biochem Behav. 1997,(4), 675-85.

59. Hoenicka J. Genes in Alzheimer's disease. Rev Neurol., 2006, 42(5), 302-5.

60. Holcomb L, Gordon N, Jantzen P, Hsiao K, Duff K, Morgan D. Behavioral changes in transgenic mice expressing both amyloid pre- cursor protein and presenilin-1 mutations, lack of association with amyloid deposits. Behav Genet. 1999, 29, 177-85.

61. Holscher С, Gengler S, Gault VA, Harriott P, Mallot HA. Soluble beta-amyloid25-35. reversibly impairs hippocampal synaptic plasticity and spatial learning. Eur J Pharmacol. 2007, 561(1-3), 85-90.

62. Howlett DR, Richardson JC. The pathology of APP transgenic mice: a model of Alzheimer's disease or simply overexpression of APP? Histol Histopathol., 2009, 24(1), 83-100.

63. Hsiao K, Chapman P, Nilsen S, Eckman C, Harigaya Y, Younkin S, Yang F, Cole G. Correlative memory deficits, Abeta elevation, and amyloid plaques in transgenic mice. Science. 1996, 274(5284), 99-102.

64. Ivanitsky AM, Ivanitsky GA, Sysoeva OV. Brain science: on the way to solving the problem of consciousness. Int J Psychophysiol., 2009, 73(2), 101-'8.

65. Jang JH, Surh YJ. beta-Amyloid induces oxidative DNA damage and cell death through activation of c-Jun N terminal kinase. Ann N Y Acad Sci., 2002, 973, 228-36.

66. Jeong J., EEG dynamics in patients with Alzheimer's disease. Clin. Neurophysiol., 2004, 115, 1490-1505

67. Kayed R, Head E, Thompson JL, Mclntire TM, Milton SC, Cotman CW, Glabe CG. Common structure of soluble amyloid oligomers implies common mechanism of pathogenesis. Science, 2003, 300(5618), 486-9.

68. Klein WL, Krafft GA, Finch CE. Targeting small Abeta oligomers: the solution to an Alzheimer's disease conundrum? Trends Neurosci., 2001, 24(4), 219-24.

69. Klein W.L., Stine W.B. Jr. Teplow. Small assemblies of unmodified amyloid beta-protein are the proximate neurotoxin in Alzheimer's disease. -Neurobiol Aging. 2004, 25(5), 569-80.

70. Koistinaho M, Koistinaho J. Interactions between Alzheimer's disease and cerebral ischemia—focus on inflammation. Brain Res Brain Res Rev. 2005, 48(2), 240-50.

71. Kosenko E, Venediktova N, Kaminsky Y, Montoliu C, Felipo V. Preparation and handling of brain mitochondria useful to study uptake and release of calcium. Brain Res Brain Res Protoc. 2001, 7(3), 248-54.

72. Lawrence RA, Burk RF. Glutathione peroxidase activity in selenium-deficient rat liver. -Biochem Biophys Res Commun., 1976, 71(4), 952-8.

73. Limon ID, Mendieta L, Diaz A, Chamorro G, Espinosa B, Zenteno E, Guevara J. Neuroprotective effect of alpha-asarone on spatial memory and nitric oxide levels in rats injected with amyloid-beta(25-35). — Neurosci Lett. 2009, 453(2), 98-103.

74. Lindeboom J., Weinstein H. Neuropsychology of cognitive ageing, minimal cognitive impairment, Alzheimer's disease, and vascular cognitive impairment. Eur J Pharmacol. 2004, 490(1-3), 83-86.

75. L0mo T. The discovery of long-term potentiation. Philos Trans R Soc Lond В Biol Sci. 2003, 358(1432), 617-20.

76. Lovell1 M.A., Ehmann W.D., Butler S.M., Markesbery W.R. Elevated thiobarbituric acid-reactive substances and antioxidant enzyme activity in the brain in-Alzheimer's disease. Neurology. 1995,45, 1594-1601.

77. Lovell M.A., Markesbery W.R. Oxidative DNA damage in mild cognitive impairment and late-stage Alzheimer's disease. Nucleic Acids Res. 2007, 35, 7497-7504.

78. Mahley RW. Apolipoprotein E: cholesterol transport protein with expanding role in cell'biology.- Science. 1988, 240(4852), 622-30.

79. Malm T, Ort M, Tahtivaara L, Jukarainen N, Goldsteins G, Puolivali J, Nurmi A, Pussinen R, Ahtoniemi T, Miettinen TK, Kanninen K, Leskinen S,

80. Manelli A.M., Stine W.B., Van Eldik L.J., LaDu M.J. ApoE and Abetal-42 interactions: effects of isoform and conformation on structure and function. J Mol Neurosci. 2004, 23(3), 235-246.

81. Manzano S, Gonzalez J, Marcos A, Payno M, Villanueva C, Matias-Guiu J Experimental models in Alzheimer's disease Neurologia. 2009, 24(4), 255-62.

82. Matson M.P., Kater S.B., Development and selective neurodegeneration in cell cultures from different hippocampal regions, Brain Res., 1989, 490, 110-25.

83. Maurer AP, McNaughton BL. Network and intrinsic cellular mechanisms underlying theta phase precession of hippocampal neurons. Trends Neurosci. 2007, 30(7), 325-33.

84. McClelland JL, McNaughton BL, O'Reilly RC. Why there are complementary learning systems in the hippocampus and neocortex: insights from the successes and failures of connectionist models of learning and memory. -Psychol Rev. 1995, 102(3), 419-57.

85. McDonald MP, Overmier JB. Present imperfect: a critical review of animal models of the mnemonic impairments in Alzheimer's disease. — Neurosci Biobehav Rev. 1998, 22(1), 99-120.

86. McGaugh JL. Memory—a century of consolidation. Science. 2000, 287(5451), 248-51.

87. McGowan E, Eriksen J, Hutton M. A decade of modeling Alzheimer's disease in transgenic mice. Trends Genet. 2006, 22(5), 281-9.

88. Mclntyre CK, Marriott LK, Gold PE. Patterns of brain acetylcholine release predict individual differences in preferred learning strategies in rats. — Neurobiol Learn Mem. 2003, 79(2), 177-83.

89. Mclntyre CK, Pal SN, Marriott LK, Gold PE Competition between memory systems: acetylcholine release in the hippocampus correlates negatively with good performance on an amygdala-dependent task. J Neurosci. 2002, 22(3), 1171-6.

90. McKay B.E., Placzek A.N., Dani J.A., Regulation of synaptic transmission and plasticity by neuronal nicotinic acetylcholine receptors, -Biochem Pharmacol., 2007, 74(8), 1120-33

91. McKee A.C. et al. The neurotoxicity of amyloid beta protein in aged primates. Amyloid, 1998, 5(1), 1-9.

92. McLarnon JG, Ryu Ж. Relevance of abetal-42 intrahippocampal injection as an animal model of inflamed Alzheimer's disease brain. Curr Alzheimer Res. 2008, 5(5), 475-80.

93. McLean CA, Cherny RA, Fraser FW, Fuller S J, Smith MJ, Beyreuther K, Bush Al, Masters CL Soluble pool of Abeta amyloid as a determinant of severity of neurodegeneration in Alzheimer's disease. — Ann Neurol, 1999, 46, 860-86

94. McNaughton BL, Battaglia FP, Jensen O, Moser EI, Moser MB Path integration and the neural basis of the 'cognitive map'.- Nat Rev Neurosci. 2006, 7(8), 663-78.

95. Morris R.G.M. Development of a water-maze procedure for studing spatial learning in the rat.-Neurosci. Meth. 1984, 11, 47-60

96. Morris RG, Schenk F, Tweedie F, Jarrard LE. Ibotenate Lesions of Hippocampus and/or Subiculum, Dissociating Components of Allocentric Spatial Learning. Eur J Neurosci. 1990, 2(12), 1016-1028.

97. Morris RG. Episodic-like memory in animals: psychological criteria, neural mechanisms and the value of episodic-like tasks to investigate animal models of neurodegenerative disease. Philos Trans R Soc Lond В Biol Sci. 2001, 356(1413), 1453-65.

98. Morrison JH, Hof PR. Selective vulnerability of corticocortical and hippocampal circuits in aging and Alzheimer's disease. Prog Brain Res. 2002, 136, 467-86.

99. Moser MB, Moser EI. Functional differentiation in the hippocampus. -Hippocampus. 1998, 8(6), 608-19.

100. Nag S, Tang F. The effect of age on the response of the rat brains to continuous beta-amyloid infusion. Brain Res. 2001, 889(1-2), 303-7.

101. Nagy Z, Esiri MM, Joachim C, Jobst KA, Morris JH, King EM,

102. Hindley NJ, McDonald B, Litchfield S, Barnetson L, Smith AD. Comparison offpathological diagnostic criteria for Alzheimer disease. Alzheimer Dis Assoc Disord., 1998, 12(3), 182-9.

103. Naslund J, Haroutunian V, Mohs R, Davis KL, Davies P, Greengard P, Buxbaum JD (2000) Correlation between elevated levels of amyloid beta-peptide in the brain and cognitive decline. JAMA 283, 1571-1577

104. Neves G, Cooke SF, Bliss TV. Synaptic plasticity, memory and the hippocampus: a neural network approach to causality. Nat Rev Neurosci. 2008, 9(1), 65-75.

105. Nitta A, Nabeshima T. Experimental techniques for developing new drugs acting on dementia (10)--Alzheimer's disease animal model induced by beta-amyloid protein. Nihon Shinkei Seishin Yakurigaku Zasshi. 1996, 16(3), 85-90.

106. Nitz D. Parietal cortex, navigation, and the construction of arbitrary reference frames for spatial information. Neurobiol Learn Mem., 2009, 91(2), 179-85.

107. Nunn JA, Graydon FJ, Polkey CE, Morris RG.Differential spatial memory impairment after right temporal lobectomy demonstrated using temporal titration. Brain. 1999, 122 ( Pt 1), 47-59.

108. O'Keefe J, Dostrovsky J The hippocampus as a spatial map. Preliminary evidence from unit activity in the freely-moving rat. Brain Research 1971,34, 171—175.

109. O'Keefe J, Nadel L. The Hippocampus as a Cognitive Map Oxford, 1978. Oxford'University Press.

110. Otmakhova NA, Gurevich EV, Katkov YA, Nesterova IV, Bobkova NV. Dissociation of multiple behavioral effects between olfactory bulbectomized C57B1/6J and DBA/2J mice. Physiol Behav. 1992, 52(3), 441-8.

111. Packard MG, McGaugh JL. Inactivation of hippocampus or caudate nucleus with lidocaine differentially affects expression of place and response learning. Neurobiol Learn Mem. 1996, 65(1), 65-72.

112. Packard MG. Glutamate infused posttraining into the hippocampus or caudate-putamen differentially strengthens place and response learning. — Proc Natl Acad Sci USA. 1999, 96(22), 12881-6.

113. Paxinos G., Watson Ch., The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates. Sixth Edition, 2006

114. Perry G, Cash AD, Smith MA. Alzheimer Disease and Oxidative Stress. J Biomed Biotechnol., 2002, 2(3), 120-123.

115. Petrella JR, Coleman RE, Doraiswamy PM. Neuroimaging and early diagnosis of Alzheimer disease: a look to the future. Radiology. 2003, 226(2), 315-36.

116. Pike CJ, Walencewicz-Wasserman AJ, Kosmoski J, Cribbs DH, Glabe CG, Cotman CW. Structure-activity analyses of beta-amyloid peptides: contributions of the beta 25-35 region to aggregation and neurotoxicity. -J Neurochem. 1995 J64(l), 253-65.

117. Rafii MS, Aisen PS. Recent developments in Alzheimer's disease therapeutics. BMC Med., 2009, Feb 19; 7:7.

118. Sanchez-Alavez M., Chan S.L., Mattson M.P., Criado J.R., Electrophysiological and cerebrovascular effects of the alpha-secretase-derived form of amyloid precursor protein in young and middle-aged rats, Brain Res., 2007, 1131(1), 112-7

119. Schiff SJ, Aldroubi A, Unser M, Sato S. Fast wavelet transformation of EEG. lectroencephalogr Clin Neurophysiol. 1994, 91(6), 442-55.

120. Schliebs R, Arendt T. The significance of the cholinergic system in the brain during aging and in Alzheimer's disease. J Neural Transm. 2006, 113(11), 1625-44.

121. Selkoe D.J. Alzheimer's disease: genes, proteins, and therapy-Physiol Rev. 1998,81,741-766.

122. Selkoe DJ. Soluble oligomers of the amyloid beta-protein impair synaptic plasticity and behavior. Behav Brain Res. 2008, 192(1), 106-13.

123. Sigurdsson EM, Lee JM, Dong XW, Hejna MJ, Lorens SA. Bilateral injections of amyloid-beta 25-35 into the amygdala of young Fischer rats:behavioral, neurochemical, and time dependent histopathological effects.-Neurobiol Aging. 1997, 18(6), 591-608.

124. Silva A.J., Ciese K.p., Fedorov N.B., Frankland P.W., Kogan J.H. Molecular, cellular, and neuroanatomical substrates of place learning Neurobiol Learn., 1998, 70, 44-61.

125. Siman R, Flood DG, Thinakaran G, Neumar RW. Endoplasmic reticulum stress-induced cysteine protease activation in cortical neurons: effect of an Alzheimer's disease-linked presenilin-1 knock-in mutation. J Biol Chem., 2001,276(48), 44736-43.

126. Sirota A., Montgomery S., Fujisawa S., Isomura Y., Zugaro M., Buzsaki G., Entrainment of neocortical neurons and gamma oscillations byi the hippocampal theta rhythm, Neuron, 2008, 60(4), 683-97

127. Squire L.R., Zola-Morgan S, Structure and function of declarative and nondeclarative memory systems Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996, 93, 1351513522.

128. Squire LR, Bayley PJ. The neuroscience of remote memory. Curr Opin Neurobiol. 2007, 17(2), 185-96.

129. Steele RJ, Morris RG. Delay-dependent impairment of a matching-to-place task with chronic and intrahippocampal infusion of the NMDA-antagonist D-AP5.-Hippocampus. 1999, 9(2), 118-36.

130. Stepanichev MIu, Moiseeva IuV, Lazareva NA, Guliaeva NV. Effects of amyloid beta peptide (25-35) on the behavior of rats in a radial maze Zh Vyssh Nerv Deiat Im I P Pavlova. 2004, 54(3), 382-9.

131. Stepanov II, Kuznetsova NN, Klement'ev BI, Sapronov NS.Effects of intracerebroventricular administration of beta-amyloid on the dynamics of learning in purebred and mongrel rats. Neurosci Behav Physiol. 2007, 37(6), 583-90.

132. Stern A., Bacskai В J., Hickey G. A., Attenello F.J., Lombardo J. A., Hyman B.T., Cortical Synaptic Integration In Vivo Is Disrupted by Amyloid-(3 Plaques. The Journal of Neuroscience, 2004, 24(19), 4535- 4540.

133. Stine W.B. Jr, Dahlgren K.N., Krafft G.A., LaDu M.J. In vitro characterization of conditions for amyloid-beta peptide oligomerization and fibrillogenesis.-J Biol Chem. 2003, 278(13), 11612-11622

134. Storey E, Cappai R The amyloid precursor protein of Alzheimer's disease and the Abeta peptide. Neuropathol Appl Neurobiol. 1999, 25(2), 81-97.

135. Strittmatter WJ, Saunders AM, Schmechel D, et ah Apolipoprotein E:ilate-onset familial Alzheimer disease. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1993, 90 (5),1.1977-81.

136. Takeda S, Sato N, Niisato K, Takeuchi D, Kurinami H, Shinohara M, Rakugi H, Капо M, Morishita R. Validation of Abetal-40 administration intomouse cerebroventricles as an animal model for Alzheimer disease. Brain Res. 2009,1280, 137-47.

137. Tran M.H., Yamada K., Nabeshima T. Amyloid beta-peptide induces cholinergic dysfunction and cognitive deficits: a minireview. — Peptides. 2002, 23(7), 1271-1283.

138. Tucker DM, Hartry-Speiser A, McDougal L, Luu P, deGrandpre D. Mood and spatial memory: emotion and right hemisphere contribution to spatial cognition. Biol Psychol. 1999, 50(2), 103-25.

139. Turner P.R. Roles of amyloid precursor protein and its fragments in regulating neural activity, plasticity and memory Prog Neurobiol. 2003, 70(1), 1-32.

140. Uhlhaas Peter J. and Singer Wolf, Neural Synchrony in Brain Review Disorders, Relevance for Cognitive Dysfunctions and Pathophysiology, Neuron, 2006, 52, 155-168.

141. Vinogradova O.S., Expression, control, and probable functional significance of the neuronal thete-rhythm, Progr. In Neurobiol., 1995, 45, 523583

142. Walsh D.M., Klyubin I., Fadeeva J.V., Cullen W.K., Anwyl R., Wolfe M.S., Rowan M.J., Selkoe D.J., Naturally secreted oligomers of amyloid betaprotein potently inhibit hippocampal long-term potentiation in vivo. — Nature, 2002,416, 535-539.

143. Walsh DM, Selkoe DJ.A beta oligomers a decade of discovery. — J Neurochem., 2007, 101(5), 1172-84.

144. Wang J., Ikonen S., Gurevicius K., Groen Т., Tanila H. Alteration of cortical EEG in mice carrying mutated human APP transgene. — Brain Research 2002,943, 181-190.

145. Waring SC, Rosenberg RN. Genome-wide association studies in Alzheimer disease. Arch Neurol., 2008,65(3), 329-34.

146. Whishaw IQ, Jarrard LE. Similarities vs. differences in place learning and circadian activity in rats after fimbria-fornix section or ibotenate removal of hippocampal cells. Hippocampus. 1995, 5(6), 595-604.

147. Whitehouse PJ, Struble RG, Clark AW, Price DL. Alzheimer disease: plaques, tangles, and the basal forebrain. Ann Neurol., 1982, 12(5), 494.

148. Wilson С A, Doms RW, Lee VM. Intracellular APP processing and A beta production in Alzheimer disease. J Neuropathol Exp Neurol. 1999, 58(8), 787-94.

149. Yamamoto, Т., Jin, J., Watanabe, S., Characteristics of memory dysfunction in olfactory bulbectomized rats and the effects of cholinergic drugs. — Behav. Brain Res. 1997, 83 (1-2), 57-62.

150. Yang J.L., Weissman L., Bohr V.A., Mattson M.P. Mitochondrial DNA damage and repair in neurodegenerative disorders. — DNA Repair. 2008, 7, 1110-1120.

151. Yin HH, Knowlton В J. Contributions of striatal subregions to place and response learning. Learn Mem. 2004, 11(4), 459-63.

152. Yuede CM, Dong H, Csernansky JG. Anti-dementia drugs and hippocampal-dependent memory in rodents. Behav Pharmacol. 2007, 18(5-6), 347-63.

153. Выражаю глубокую признательность заведующей нашей лабораторией системной организации нейронов Валентине Федоровне Кичигиной за поддержку, отзывчивость и теплое отношение.

154. А также хотелось бы поблагодарить д.ф.-м.н Рубина Ренатовича Алиева и Виктора Даниловича Павлика за своевременную помощь при обработке данных.

155. Выражаю благодарность к.ф.-м.н. Александру Александровичу Дееву за разработку программного обеспечения.

156. Хочу выразить благодарность д.б.н. Елене Александровне Косенко за проведение биохимических исследований.

157. Хочу поблагодарить Екатерину Макарову за неоценимую помощь в проведении экспериментов.

158. Наконец, хочу выразить признательность всем коллегам из лаборатории системной организации нейронов и моим друзьям, на которых всегда можно было положиться.