1. Полученные данные по значениям амплитуд стартл-рефлекса и коэффициента предимпульсного торможения PPI отражают нормальный уровень процессов сенсомоторной фильтрации у контрольных животных (WT), тогда как сниженный показатель PPI у DAT-KO крыс указывает на наличие у них более низкого уровня обработки сенсомоторной информации. Можно полагать, что и острое, и хроническое введение гуанфацина приводит к улучшению сенсомоторной фильтрации у DAT-KO крыс, что улучшает их адаптационные способности и, как следствие, улучшает процессы непроизвольного внимания.
2. Результаты проведенных экспериментов показали, что хроническое введение гуанфацина (ГФ) приводит к улучшению выполнения пространственной задачи DAT-KO крысами в лабиринте Хебба-Уильямса, достоверно снижая время, проведенное в зонах ошибок. Эти данные позволяют предположить, что ГФ положительно влияет на процессы внимания у нокаутных животных. Уменьшение количества персеверативных реакций после хронического введения ГФ также свидетельствует об улучшении выполнения пространственной поведенческой задачи DAT-KO крысами. Таким образом, показано, что хроническое введение ГФ снижает негативное влияние гипердофаминергии у DAT-KO крыс на эффективность выполнения задач по ориентации в пространстве в лабиринте Хебба-Уильямса. Принципиальных различий между острым и хроническим введением ГФ выявлено не было.
3. Как однократное, так и хроническое введение гуанфацина (ГФ) приводит к изменению частотно-временных характеристик LFP у крыс DAT-KO, как и у крыс WT. У крыс WT ГФ вызывает снижение низкочастотных диапазонов, включая альфа-диапазон. Влияние инъекций ГФ на временно-частотные характеристики активности нейронов в мозге DAT-KO крыс не столь однозначно: однократное введение ГФ приводит к снижению мощности в альфа-диапазоне в стриатуме и префронтальной коре, в то время как повторное введение приводит к противоположному эффекту, вызывая сильный всплеск мощности. Также у DAT-KO крыс под влиянием ГФ снизилась когерентность нейрональной активности между префронтальной корой и стриатумом во всех диапазонах, что может свидетельствовать о нормализации взаимодействия между этими областями под воздействием норадренергической модуляции, поскольку изменения индекса когерентности могут указывать на ослабление и усиление связи между областями мозга. В отличие от острого введения, кумулятивный эффект хронического введения ГФ приводит к более сильному снижению индекса когерентности в низкочастотном диапазоне, включая альфа-диапазон.
4. На основании полученных в данной серии экспериментов данных можно заключить, что стимуляция норадренергической передачи гуанфацином (ГФ) при его хроническом введении в сочетании с выраженной гиподофаминергией достоверно сильнее воздействовала на контрольных крыс дикого типа (WT), чем на нокаутных животных. Причиной наблюдаемого результата может быть тот факт, что альфа-МТ, блокируя синтез дофамина как у нокаутных крыс, так и у крыс WT, воздействует также на синтез норадреналина. У DAT-KO крыс это вызывает резкое снижение содержания дофамина в межклеточном пространстве, прежде всего, в дорсальном стриатуме. Однако альфа-МТ также блокирует синтез норадреналина. Действие альфа-МТ на нокаутных крыс значительно сильнее, поскольку у DAT-KO крыс отсутствует транспортер обратного захвата дофамина DAT, и весь дофамин является вновь синтезируемым. Такие животные демонстрируют значительное обеднение двигательных реакций, вплоть до каталепсии. На крыс дикого типа блокада синтеза дофамина (и частично норадреналина) воздействует не столь радикально. В то же время, стимуляция адренорецепторов специфическим агонистом ГФ на фоне частичной гиподофаминергии и гипонорадренергии у крыс WT приводит к достоверному снижению величины коэффициента предимпульсного торможения. Это может свидетельствовать об ухудшении уровня непроизвольного внимания у этой группы крыс.
Таким образом, несмотря на отсутствие достоверных изменений у крыс DAT-KO под воздействием острой гиподофаминергии на фоне хронического гуанфацина, а также при отсутствии ухудшений у крыс дикого типа под действием альфа-МТ и гуанфацина по отдельности, у WT наблюдалось значительное ухудшение непроизвольного внимания под сочетанным воздействием альфа-МТ+ГФ. Для интерпретации и подтверждения данного вывода требуются дальнейшие исследования.
5. Эксперименты по исследованию электрофизиологических характеристик WT и DAT-KO крыс при сочетанным воздействием гиподофаминергии (введение блокатор синтеза дофамина альфа-МТ) и активации норадренергической системы (хронического введения селективного агониста альфа2-адренорецепторов гуанфацина, ГФ) показали достоверные изменения у обеих групп животных по сравнению с контролем (введением растворителя, NaCl), а также с введением альфа-МТ и ГФ по отдельности. Полученные результаты соотносятся с описанными в предыдущем пункте результатами по изменениям коэффициента предимпульсного торможения у крыс WT, так как группа альфа-МТ+ГФ достоверно отличается от остальных групп крыс. Наблюдаемое значительное увеличение когерентности между всеми исследованными структурами на протяженном диапазоне 1-75 Гц может быть электрофизиологическим маркером поведенческих изменений. У крыс DAT-KO при острой гиподофаминергии на фоне хронического гуанфацина наблюдается достоверное увеличение когерентности в группе "альфа-МТ+ГФ", хотя менее выраженное, чем у крыс WT. Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о значительном воздействии введения альфа-МТ на фоне хронического гуанфацина на взаимодействие между стриатумом, моторной и префронтальной корой как у крыс DAT-KO, так и у крыс WT.
6. Результаты, полученные в результате хемогенетическая активация норадренергической передачи (активации DREADDs, экспрессированных в нейронах голубого пятна), демонстрируют значимое увеличение коэффициента предимпульсного торможения PPI, что свидетельствует об улучшении уровня непроизвольного внимания, как у животных дикого типа, так и у DAT-нокаутных крыс. Следует отметить, что у WT крыс этот эффект выражен более ярко.
7. У крыс DAT-KO после хемогенетической активации норадренергической передачи (активации DREADDs, экспрессированных в нейронах голубого пятна) было обнаружено достоверное снижение мощности сигнала, регистрируемого в моторной коре, в высокочастотном диапазоне, а также увеличение мощности сигнала высокочастотного диапазона в стриатуме. Эти данные не коррелируют с результатами, полученными после введения агониста норадренергических рецепторов гуанфацина, при котором в стриатуме DAT-KO крыс наблюдалось снижение мощности высокочастотного диапазона. После хемогенетической активации норадренергических нейронов у крыс WT наблюдалось снижение мощности в низкочастотном диапазоне как в коре, так и в стриатуме, что хорошо соотносится с результатами, полученными при введении гуанфацина.
По результатам сопоставления можно сделать вывод, что различные пути активации норадренергической системы могут по-разному воздействовать на электрофизиологические показатели за счет различных механизмов действия. Разница в результатах, полученных после активации DREADDs и введения гуанфацина у крыс WT и DAT-KO, может свидетельствовать о воздействии хронической гипердофаминергии на механизмы активации норадренергических клеток. Для интерпретации и подтверждения данного вывода требуются дальнейшие исследования.
8. Проведенный впервые одновременный длительный мониторинг концентрации внеклеточного дофамина в стриатуме, нейрональной активности моторной коры, префронтальной коры и стриатума, а также параметров поведения крыс дикого типа (WT) и животных с гипердофаминергией (DAT-KO)
позволил выявить взаимосвязь между количеством внеклеточного дофамина, электрической активностью мозга и поведением животных.
В течение суток обнаружена однозначная связь между характером поведения крыс и электрофизиологической активностью: повышение поведенческой активности в ночное время с 00:30 и до 8:30 коррелирует с регистрируемым в тот же временной промежуток падением спектральной мощности низкочастотных осцилляций (дельта, тета, альфа) и увеличением показателей мощности высокочастотных гамма-колебаний. Таким образом, можно сделать вывод, что у нокаутных по дофаминовому транспортеру крыс динамика электрической активности в формате “сон-бодрствование” не изменена, однако высокочастотная активность в периоды бодрствования имеет более высокие значения, чем у крыс WT, что коррелирует и с проявлением у них в этот промежуток времени признаков гиперактивности на фоне гипердофаминергии. Несмотря на то, что результаты микродиализа смогли выявить четкие достоверные различия между животными WT и DAT-KO, пока не удалось выявить характерных для определенного времени суток пиков либо спадов в концентрации дофамина ни у нокаутных крыс, ни у животных дикого типа.
9. Данные, полученные в нескольких сериях экспериментов по влиянию острого (однократного) либо хронического (повторного) введения гуанфацина, высокоселективного агониста α2-адренорецепторов, в сравнении с влиянием хемогенетической активации норадренергических нейронов голубого пятна, пока не дали однозначного ответа о наиболее эффективном подходе. На данный момент обнаружено, что оба подхода к активации норадренергических нейронов приводят к достоверным поведенческим и электрофизиологическим изменениям, однако требуются дальнейшие эксперименты для получения более однозначных результатов.