ИСТИНА

Изучение физиологических механизмов исследовательского поведения и фор-мирования когнитивной карты среды является одной из актуальных задач современ-ных наук о мозге и поведении. Как известно, характер исследовательского поведения зависит от свойств среды (форма и размер установки, высота и фактура ее стенок, освещенность и др.), в котором находится животное (Walsh, Cummins, 1976; Eilam et al., 2003; Whishaw et al., 2006). Об этом свидетельствуют и наши данные (Лебедев и др., 2012), показатели поведения лабораторных мышей существенно отличались в аренах разного размера. В больших аренах (диаметром 150 и 220 см) наблюдали дру-гой, по сравнению с малыми (35 и 75 см), характер передвижения животных. Их маршрут был менее извилист, перебежки между остановками часто осуществлялись на скоростях, которые не достигались в малых аренах. Кроме того, у мышей в больших аренах значительно чаще появлялись исследовательские стойки на задних лапах. Обнаруженные особенности поведения позволяют предположить и различия в активности мозга при освоении животными пространств разного размера. Как извест-но, гиппокамп – это одна из ключевых структур, контролирующих исследовательское поведение (Виноградова, 1975; O’Keefe, Nadel, 1979) и необходимых для формирова-ния когнитивной карты среды (Tolman, 1948; O'Keefe, Nadel, 1978; Moser, Kropff, Moser, 2008). Предполагается, что клетки места гиппокампа – базисные элементы, обеспечи-вающие функционирование ментальных пространственных представлений. Измене-ние размера окружающего пространства влияет на характер разрядов и простран-ственную специфичность этих клеток (Muller, Kubie, 1987; Park, Dvorak, Fenton, 2011). Обнаружено (Kjelstrup et al., 2008), что поля разрядов клеток места ростральной части гиппокампа крыс меньше, чем каудальной, т.е. они точнее кодируют место в про-странстве. Это привело к предположению, что в разных частях гиппокампа простран-ство кодируется с разной степенью разрешения. Кодирование с низким разрешением, возможно, необходимо для формирования представлений о пространствах большого размера. Цель нашего исследования – сравнение влияния размера исследуемой мыша-ми арены на функционирование ростральной и каудальной части гиппокампа. Акти-вацию полей CA1, CA3 и зубчатой фасции оценивали по интенсивности экспрессии с-Fos. Четыре группы мышей (самцы линии C57BL/6, n=59) тестировали (однократно, 20 мин, умеренное освещение) в аренах четырех диаметров (35, 75, 150 и 220 см). Арены были окружены куполом из черной непрозрачной ткани. Часть животных те-стировали в аренах (диаметр 75 см и 220 см) дважды с интервалом 24 часа, в арене того же размера (группы «гр. 75-75» и «гр. 220-220») или другого («гр. 220-75», «гр. 75-220»). Иммуногистохимический анализ экспрессии проводили на двух уровнях (в ро-стральной части: AP -1.58 мм, и в каудальной части: AP -3.28 мм). Анализ экспрессии c-Fos в гиппокампе показал, что исследование новой арены вызывает значимую активацию всех исследуемых полей. При этом только в каудаль-ной части обнаружена зависимость интенсивности экспрессии с-Fos от размера про-странства: в больших аренах активация была выше. Для арены 220 см плотность c-Fos-положительных нейронов составила в каудальной части поля CA1 – 211.1±9.4 кл/мм2, поля CA3 – 98±10.1 и в зубчатой фасции – 91.5±12.4. В арене диаметром 35 см плот-ность c-Fos-положительных нейронов в каудальной части поля CA1 достигала лишь 124.1±10.6, поля CA3 –71.2±8.9 в поле CA3 и в зубчатой фасции – 45.7±4.6. При повторном помещении мышей в установку их поведение зависело глав-ным образом от наличного размера пространства, а не от предшествующего опыта. Исключение составил показатель количества стоек, значение которого у групп «гр.35-220» и «гр.220-35» во второй день изменялось в сторону значения, наблюдавшегося в первый день. Несмотря на слабое влияние на показатели поведения, изменение раз-мера среды оказало эффект на активацию гиппокампа. У мышей группы «гр. 75-220» и «гр. 220-35» наблюдали усиление экспрессии в ростральной области зубчатой фасции, по сравнению с мышами, которых высаживали в одну и ту же арену. Кроме того, в группе «гр. 75-220» дополнительная активация была выявлена в каудальной части СА3, по сравнению с группой «гр. 220-220», а в группе «гр. 220-75» интенсивность экс-прессии с-Fos была повышена в каудальной части зубчатой фасции и снижена в ка-удальной части поля СА3, по сравнению с показателями группы «75-75». Таким образом, нами показано, что размер исследуемого пространства влияет на функционирование гиппокампа, причем ростральные и каудальные его отделы ак-тивируются по-разному. Активация ростральной части была сходна в аренах разного размера, однако именно эта область в большей степени реагировала на их измене-ния. Интенсивное функционирование каудальных отделов структуры, по-видимому, необходимо для контроля поведения животных в пространствах большого размера, что согласуется с фактами, полученными другими исследователями.