Накопление бета-амилоидного белка (Aβ) в мозге приводит к когнитивной дисфункции и нейродегенерации при болезни Альцгеймера. Известно, что люди, ведущие интеллектуально активный образ жизни, менее подвержены токсическому воздействию Aβ. Также известно, что Aβ в гиппокампе может влиять на высвобождение катехоламинов и пространственную память. 

Авторы исследования, опубликованного в журнале  “Psychopharmacology”, поставили цель – узнать, может ли серия новых впечатлений повысить когнитивную устойчивость к Aβ. Такая защита может быть достигнута путем модулирования катехоламинергической активности в гиппокампе.

Чтобы проверить гипотезу, исследователи в течение месяца подвергали мышей воздействию трех экспериментальных протоколов: стандартное содержание (SH), повторяющиеся переживания нового опыта (Nov), ежедневное социальное взаимодействие (Soc).

В протоколе Nov с повторяющимися переживаниями нового опыта мыши были объединены в группы из 4-6 особей. Суть протокола Nov – неоднократное воздействие различных объектов и контекстов на подопытных мышей. Мышей запускали в многоуровневую клетку, где лежало несколько игрушек разной формы. Животные могли исследовать игрушки в течение 20 минут. По истечении этого периода всех мышей помещали обратно в виварий еще на 20 минут. Цикл повторялся еще два раза, и перед каждым циклом объекты в игровой клетке менялись. Эксперимент длился 30 дней.

Условия протокола Soc с ежедневным социальным взаимодействием заключались в том, что мышей объединяли в группы по 4-6 особей и сажали в коробку, где они взаимодействовали в течение фиксированного времени. 

После того, как животные подверглись воздействию всех трёх протоколов, были измерены показатели пространственной памяти. Для оценки пространственной памяти использовался тест “Водный лабиринт Морриса”. В течение нескольких дней мышей учили находить скрытую платформу в водном лабиринте. В первый день обучения мышь помещали в разные сектора аквариума и она плавала, пока не находила платформу. Мыши узнавали местоположение скрытой платформы, используя ряд подсказок внутри и за пределами лабиринта. 

После этого группы Nov с повторяющимися переживаниями нового опыта  и Soc с ежедневным социальным взаимодействием были разделены на две подгруппы. Половине животных каждой группы вводили по 0,5 мкл раствора Aβ в гиппокамп, а другой половине – 0,5 мкл физиологического раствора в гиппокамп за 24 ч до проведения теста на долговременную память. Все группы были снова оценены с помощью теста “Водный лабиринт Морриса”, в котором нужно было за 60 секунд найти местоположение платформы. 

У мышей, получавших инъекции Aβ1-42 и находившихся в условиях стандартного содержания или ежедневного социального взаимодействия, наблюдалось нарушение восстановления пространственной памяти. Напротив, животные, подвергшиеся воздействию протокола с повторяющимися переживаниями нового опыта, продемонстрировали сильную устойчивость памяти даже после внутригиппокампальной инфузии Aβ1-42. 

Стереологический анализ показал, что инфузия Aβ1-42 уменьшала длину аксонов тирозингидроксилазы у мышей, находившихся в условиях стандартного содержания или ежедневного социального взаимодействия, по сравнению с группой с повторяющимися переживаниями нового опыта. Соответственно, в группе с повторяющимися переживаниями нового опыта уровень внеклеточного дофамина в гиппокампе значительно повышался. Это позволяет предположить, что повышенная активность дофамина имеет решающее значение для предотвращения когнитивных нарушений в результате токсического воздействия Aβ1-42 в гиппокампе.

Перевод: Филиппов Д. С.

Источник: Velázquez-Delgado, C., Hernández-Ortiz, E., Landa-Navarro, L. et al. Repeated exposure to novelty promotes resilience against the amyloid-beta effect through dopaminergic stimulation. Psychopharmacology (2024).