Жизнь при тусклом свете ухудшает пространственную память и способность к обучению, а также меняет структуру гиппокампа. К такому выводу пришли учёные из трёх отделений Университета штата Мичиган: физиологии, психологии и специальной программы по нейронаукам. Новая работа опубликована в журнале Hippocampus.
Нилотская травяная мышь
Сразу оговоримся: исследования проводились не на людях, а на нилотской травяной мыши (Arvicanthis niloticus). Это единственное животное рода травяные мыши, которое содержат в качестве домашних животных. Оно ценно тем, что ведёт дневной образ жизни, и потому часто используется как модельное для изучения циркадных ритмов.
Исследователи во главе с Лилу Ян использовали несколько когорт этих животных, которые родились и выросли при среднетусклом свете (300 люкс, для сравнения, такую освещенность требуется по СНиП создавать в офисах). Затем выросшие животные делились на тех, кто прожил месяц при освещенности в 1000 люкс (пасмурный день или вечернее освещение футбольного матча) и тех, кто прожил при 50 люксах (такое освещение требуется для освещения холла, туалета или ванной).
Дальше животных ждал тест. А именно, водный лабиринт Морриса — тест для оценки пространственной памяти у крыс, обычно служащих моделями в изучении болезни Альцгеймера. Лабиринт представляет собой круглый бассейн с подтопленной платформой, не видной с поверхности. Сначала крысе предлагается найти эту платформу, затем, через некоторое время, крыса вновь запускается в бассейн из другой точки.
После оценки пространственной памяти некоторых животных умерщвляли во имя науки, после чего готовили препараты их гиппокампа, окрашивая их по методу Гольджи.
Окраска зон CA1, CA2 и зубчатой извилины гиппокампа (DG) у мышей «яркой» группы (вверху) и «тусклой» (внизу)
Оказалось, что у мышей, живших месяц при тусклом свете, нарушалась работа пространственной памяти, «завязанная» на работу гиппокампа. При вскрытии и изучении гистологических препаратов их мозга обнаружилась меньшая плотность дендритов нейронов гиппокампа, особенно в зоне СА1, также уменьшилось количество дендритных шипиков, что говорит о снижении потенциальной способности нейронов образовывать связи друг с другом.
Но что любопытно: часть мышей прожило на месяц дольше. Определённое количество животных, «выдержанных» в тусклом свете после эксперимента не убили, а поместили их клетки в условия с освещённостью в 1000 люкс, после чего повторили эксперимент. Оказалось, что пространственная память вернулась в полном объёме. Увы, мышей это не спасло: их гиппокамп тоже исследовали, чтобы подтвердить – дендритная плотность и количество шипиков в нейронах этого очень ответственного участка мозга (читайте наш текст про Генри Молисона) восстановились. Что же, ценой жизни животные подтвердили и это.
Конечно, прямо экстраполировать данные на человека нельзя: во-первых, никто из нас не живет при 50 люксах всю жизнь и даже месяц подряд – нам это не позволяет ни расположение Земли относительно Солнца, ни СНиПы (в случае полярной ночи). Тем не менее, некоторые данные (например, исследование мозга людей, умерших летом и зимой, о котором мы скоро напишем), позволяют сделать вывод о том, что освещенность влияет и на работу нашей когнитивной системы. К счастью, не необратимо.
Текст: Алексей Паевский
Light modulates hippocampal function and spatial learning in a diurnal rodent species: A study using male nile grass rat (Arvicanthis niloticus)
Joel E. Soler, Alfred J. Robison, Antonio A. Núñez, Lily Yan
Hippocampus. Version of Record online: 27 DEC 2017
DOI: 10.1002/hipo.22822
Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram
