Аннотация результатов, полученных в 2022 году
Тета гамма капплинг (ТГК) в гиппокампе является основным механизмом обработки информации, извлечения и консолидации долговременной и рабочей памяти. В то время как роль энторинальных афферентов в модуляции ТГК гиппокампа широко признана, влияние другого основного входа в гиппокамп из медиальной септальной области (МСО - пейсмекер тета-ритма гиппокампа) практически не изучалось. Оптогенетика позволяет нам исследовать, как различные популяции нейронов септогиппокампального комплекса контролируют нейронные осцилляции in vivo. В ходе работы мы исследовали влияние фазовой активации глутаматергических нейронов MCО, экспрессирующих каналродопсин II, на тета-гамма каплинг в гиппокампе. В ходе эксперимента локальные полевые потенциалы МСО и гиппокампа мышей в свободном поведении модулировались световыми вспышками с длиной волны 470 нм и тета-частотой (2-10) Гц. Было показано, что как мощность, так и сила модуляции гамма-ритма, сцепленного с тета ритмом, зависят от частоты стимуляции. Модуляция амплитуды медленного гамма-ритма (30-50 Гц) превалировала над модуляцией быстрой гамма-ритма (55-100 Гц) во время серий вспышек, и наблюдаемые эффекты были специфичны для тета-стимуляции МСО. Мы предполагаем, что фазовая деполяризация септальных глутаматергических нейронов контролирует тета-гамма связь в гиппокампе и играет ключевую роль в извлечении и консолидации памяти.

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
Проведено исследование участия отдельных нейронных популяций медиальной септальной области (МСО) в формировании ритмической кросс-частотной модуляции в гиппокампе, исследована роль МСО процессах кодирования и обработки информации. Были проведены эксперименты по оптической решистрации актифности нейронов МСО у животных в свободном поведении и на переживающих септогиппокампальных препаратах. А также эксперименты по стимуляции парвальбумин содержащих проекционных нейронов МСО. Было показано, что активация глутаматергических нейронов МСО приводит к генерации ритмической активности гиппокампа и кросс-частотной модуляции медленного гамма ритма, что способствует извлечению ранее приобретенной информации. Оптогенетическое подавление глутаматергических нейронов, в свою очередь, приводит к снижению кросс-частотной модуляции. Стимуляция гамкергических проекционных нейронов, существенным образом не влияла на кодирование информации в гиппокампе. Было показано, что усиление каплинга высокочастотного гамма ритма с фазой тета ритма, сопровождается активацией холинергических нейронов МСО. По результатам проведенных экспериментов предложена функциональная схема участи МСО в кодировании и обработке информации в гиппокампе.