КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 22-24-00318
НазваниеПоиск модели для исследований нейрональных и репродуктивных механизмов адаптации к меняющимся условиям среды: моллюск Lymnaea stagnalis
Руководитель Дьяконова Варвара Евгеньевна, Доктор биологических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН , г Москва
Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-106 - Нейробиология
Ключевые слова поведенческая адаптация, нейроэтология, нейроны, репродуктивное поведение, моллюски, неопределенность, принятие решения, эпигенетическое наследование
Код ГРНТИ34.15.43, 34.39.00, 34.39.23
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Роль поведения в эволюционных процессах обсуждается многими эволюционными биологами. Предполагается, что изменения в нервной системе, связанные со сменой поведения, могут стать пусковыми для возникновения новых эволюционных трендов. Однако конкретные нейробиологические механизмы, которые бы могли обеспечить такое влияние нервной системы на репродуктивные функции и фенотипическое разнообразие потомков, остаются практически неизвестными. Успех в развитии этого направления во многом будет зависеть от нахождения удобного объекта и модели исследований.
Мы предлагаем рассмотреть в качестве такого объекта пресноводного моллюска Lymnaea stagnalis и хотим протестировать модель экологически-релевантных условий, вызывающих изменения поведения этого животного. L. stagnalis давно является модельным объектом для клеточной нейробиологии и биологии развития, прост в лабораторном содержании, эффективен в размножении, однако только благодаря работам последних лет стал доступен для геномных и протеомных исследований. Мы проверим разработанную раннее модель с мелководьем, активирующем редко используемую в акватических условиях энергоемкую локомоцию, для длительного эксперимента с регулярно повторяющимся попаданием животного в аналогичные условия. Такая ситуация может соответствовать естественному обмелению пресного водоема и стимулировать животных к поиску новых сред обитания и миграциям на небольшие расстояния. Мы оценим выраженность такого воздействия на поведенческом и траснкрипционном уровне, в активности идентифицированных нейронов, в том числе изолированных, в изменении репродуктивных функций и характеристик потомков первого поколения. Ранее мы нашли, что однократный опыт активации наземной локомоции отличен от других видов стрессирующих манипуляций и приводит к относительно долговременным изменениям поведения, метаболизма и биофизических свойств отдельных нейронов (до 2-4 часов), проявляющимся даже у полностью изолированных клеток. Таким образом, мы предлагаем объект и протестируем возможную поведенческую модель для изучения взаимодействия нейрональных и репродуктивных механизмов при адаптации к условиям среды, вызывающих изменения в поведении.
Помимо фундаментальной значимости, наше исследование может представлять интерес для анализа возможных биологических последствий распространения в современном человеческом обществе приверженности активного (спортивного) образа жизни. О позитивном влиянии на работу нервной системы и на другие физиологические функции человека физической нагрузки свидетельствует множество исследований, однако вопрос об ожидаемых репродуктивных и трансгенерационных последствиях остается открытым. Кроме того, выбранная для тестирования модель релевантна текущим изменениям экологии, связанных с обмелением и осушением пресных водоемов. Полученные результаты могут быть использованы для прогнозирования численности водных гастропод на фоне увеличивающейся частоты столкновений животных с условиями мелководья.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Дьяконова В, Межерицкий М, Богуславский Д, Дьяконова Т, Чистопольский И, Ито Е, Захаров И.
Exercise and the Brain: Lessons From Invertebrate Studies
Front. Behav. Neurosci., Frontiers in Behavioral Neuroscience, 2022 Jun 28;16:928093 (год публикации - 2022)
10.3389/fnbeh.2022.928093
2.
Межерицкий М.И., Дьяконова В.Е.
Межерицкий М.И., Дьяконова В.Е. Прямые и наследуемые эпигенетические изменения в нервной системе, вызванные интенсивной локомоцией: возможное адаптивное значение//Онтогенез. Том 53. №5. С. 317-331. DOI: 10.31857/S0475145022050056.
Онтогенез, Онтогенез. Том 53. №5. С. 317-331. (год публикации - 2022)
10.31857/S0475145022050056
3.
Накаи Дж., Чикамото Н., Фудзимото К., Хатакеяма Д., Дьяконова В.Е., Ито Е.
Insulin and Memory in Invertebrates
Frontiers in Behavioral Neuroscience, Front Behav Neurosci. 2022 Apr 26;16:882932 (год публикации - 2022)
10.3389/fnbeh.2022.882932
Публикации
1. Дьяконова В.Е. Нестабильная ДНК нейрона: счетчик продолжительности жизни и драйвер эволюции. Биохимия, Биохимия. (2023) № 11.DOI: 10.1134/S0006297923110044 (год публикации - 2023)
2.
Дьяконова В., Ито Е., Гюрфа М.
The molecular mechanisms of experience-dependent plasticity in invertebrates
Frontiers in Behavioral Neuroscience, Front Behav Neurosci. 2023. Vol. 16. Art. no1123961. DOI: 10.3389/fnbeh.2022.1123961 (год публикации - 2023)
10.3389/fnbeh.2022.1123961
3.
Чистопольский И.А., Леонова А., Межерицкий М., Богуславский Д.В. Кристинина А., Захаров И.С., Сорминский А., Воронцов Д., Дьяконова В.
Intense Locomotion Enhances Oviposition in the Freshwater Mollusc Lymnaea stagnalis: Cellular and Molecular Correlates
Biology, Biology. 2023. Vol. 12. Art. no. 764. DOI: 10.3390/biology12060764 (год публикации - 2023)
10.3390/biology12060764