Везде

ОФРоссийский физиологический журнал им. И.М. Сеченова Russian Journal of Physiology

  • ISSN (Print) 0869-8139
  • ISSN (Online) 2658-655X

НАРУШЕНИЯ ПОВЕДЕНИЯ У КРЫС С ФОКАЛЬНОЙ КОРТИКАЛЬНОЙ ДИСПЛАЗИЕЙ, ПЕРЕНЕСШИХ ФЕБРИЛЬНЫЕ СУДОРОГИ

Вы можете
Код статьи
S2658655XS0869813925050039-1
DOI
10.7868/S2658655X25050039
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Зубарева О. Е.
  • Аффилиация: Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН
Том/ Выпуск
Том 111 / Номер выпуска 5
Страницы
693-707
Аннотация
Нарушения развития коры головного мозга в раннем онтогенезе часто приводят к формированию фармакорезистентной эпилепсии и психических расстройств. Одним из таких нарушений является фокальная кортикальная дисплазия (ФКД), которую можно смоделировать у экспериментальных животных с помощью криогенного повреждения неокортекса в первые сутки после рождения. ФКД часто сопровождается развитием эпилепсии и поведенческих нарушений, таких как ухудшение обучения, памяти и социальной активности. Предполагается, что эти изменения могут быть более выраженными при комбинированном воздействии на мозг, например при сочетании ФКД с неонатальными фебрильными судорогами (ФС). Однако особенности поведенческих нарушений при такой сочетанной патологии остаются малоизученными. Целью настоящей работы было изучение поведенческих нарушений у взрослых крыс-самцов линии Вистар с ФКД, перенесших ФС. ФКД вызывали у крысят в первые сутки жизни (P0) путем локального замораживания соматосенсорной коры. На 10-й день жизни (P10) у крысят индуцировали ФС с помощью гипертермии (обдувания теплым воздухом) в течение 30 мин. В исследование включали только тех животных, у которых ФС длились не менее 15 мин. Контрольная группа состояла из ложнооперированных крысят, которых в возрасте P10 разлучали с матерью на 30 мин без нагревания. В возрасте 2-2.5 месяцев поведение животных оценивали с помощью тестов: “Открытое поле”, “Приподнятый крестообразный лабиринт”, “Социальный тест” и “Тест спонтанного чередования рукавов в Y-образном лабиринте”. Результаты показали, что сочетание ФКД и ФС в раннем возрасте приводит у взрослых животных к повышенной социальной активности, изменениям исследовательского поведения и уровня тревожности. Эти данные указывают на избирательное влияние сочетанной патологии на поведенческие функции, что может быть связано с реорганизацией нейронных сетей в мозге. Полученные результаты расширяют представления о последствиях комбинированного воздействия ФКД и ФС на формирование мозговых функций и подчеркивают важность дальнейшего изучения механизмов, лежащих в основе этих изменений. Это может иметь значение для разработки новых подходов к терапии пациентов с подобными нарушениями.
Ключевые слова
фокальная кортикальная дисплазия фебрильные судороги социальное поведение исследовательская активность эпилептогенез гипертермия двигательная активность
Дата публикации
15.05.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
53

Библиография

  1. 1. Ho CSH, Dubeau F, Séguin R, Ducharme S (2019) Prevalence of neuropsychiatric symptoms associated with malformations of cortical development. Epilepsy and Behavior 92: 306-310. https://doi.org/10.1016/j.yebeh.2019.01.011
  2. 2. Ma Q, Chen G, Li Y, Guo Z, Zhang X (2024) The molecular genetics of PI3K/PTEN/AKT/mTOR pathway in the malformations of cortical development. Genes Dis 11: 101021. https://doi.org/10.1016/j.gendis.2023.04.041
  3. 3. Desikan RS, Barkovich AJ (2016) Malformations of cortical development. Ann Neurol 80: 797-810. https://doi.org/10.1002/ana.24793
  4. 4. Crino PB (2015) Focal cortical dysplasia. Semin Neurol 35: 201-208. https://doi.org/10.1055/s-0035-1552617
  5. 5. Zhao Y, Lin J, Qi X, Cao D, Zhu F, Chen L, Tan Z, Mo T, Zeng H (2024) To explore the potential mechanisms of cognitive impairment in children with MRI-negative pharmacoresistant epilepsy due to focal cortical dysplasia: A pilot study from gray matter structure view. Heliyon 10: e26609. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e26609
  6. 6. Choi SA, Kim KJ (2019) The Surgical and Cognitive Outcomes of Focal Cortical Dysplasia. J Korean Neurosurg Soc 62: 321-327. https://doi.org/10.3340/jkns.2019.0005
  7. 7. Allone C, Bonanno L, Lo Buono V, Corallo F, Palmeri R, Micchia K, Pollicino P, Bramanti A, Marino S (2020) Neuropsychological assessment and clinical evaluation in temporal lobe epilepsy with associated cortical dysplasia. J Clin Neurosci 72: 146-150. https://doi.org/10.1016/j.jocn.2019.12.041
  8. 8. Kimura N, Takahashi Y, Shigematsu H, Imai K, Ikeda H, Ootani H, Takayama R, Mogami Y, Kimura N, Baba K, Kondou S, Inoue Y (2019) Risk factors of cognitive impairment in pediatric epilepsy patients with focal cortical dysplasia. Brain Dev 41: 77-84. https://doi.org/10.1016/j.braindev.2018.07.014
  9. 9. Qiao L, Yu T, Ni D, Wang X, Xu C, Liu C, Zhang G, Li Y (2017) Correlation between extreme fear and focal cortical dysplasia in anterior cingulate gyrus: Evidence from a surgical case of refractory epilepsy. Clin Neurol Neurosurg 163: 121-123. https://doi.org/10.1016/j.clineuro.2017.10.025
  10. 10. Fujimoto A, Enoki H, Niimi K, Nozaki T, Baba S, Shibamoto I, Otsuki Y, Oanishi T (2021) Epilepsy in patients with focal cortical dysplasia may be associated with autism spectrum disorder. Epilepsy and Behavior 120: 107990. https://doi.org/10.1016/j.yebeh.2021.107990
  11. 11. Luhmann HJ (2023) Malformations-related neocortical circuits in focal seizures. Neurobiol Dis 178: 106018. https://doi.org/10.1016/j.nbd.2023.106018
  12. 12. Dvorák K, Feit J (1977) Migration of neuroblasts through partial necrosis of the cerebral cortex in newborn rats-contribution to the problems of morphological development and developmental period of cerebral microgyria. Histological and autoradiographical study. Acta Neuropathol 38: 203-212. https://doi.org/10.1007/BF00688066
  13. 13. Sanon NT, Desgent S, Carmant L (2012) Atypical Febrile Seizures, Mesial Temporal Lobe Epilepsy, and Dual Pathology. Epilepsy Res Treat 2012: 1-9. https://doi.org/10.1155/2012/342928
  14. 14. Bernard C (2016) The Diathesis-Epilepsy Model: How Past Events Impact the Development of Epilepsy and Comorbidities. Cold Spring Harb Perspect Med 6: a022418. https://doi.org/10.1101/cshperspect.a022418
  15. 15. Jacobs KM, Gutnick MJ, Prince DA (1996) Hyperexcitability in a Model of Cortical Maldevelopment. Cerebr Cortex 6: 514-523. https://doi.org/10.1093/cercor/6.3.514
  16. 16. Luhmann HJ, Raabe K (1996) Characterization of neuronal migration disorders in neocortical structures: I. Expression of epileptiform activity in an animal model. Epilepsy Res 26: 67-74. https://doi.org/10.1016/S0920-1211 (96)00041-1
  17. 17. Luhmann HJ, Raabe K, Qü M, Zilles K (1998) Characterization of neuronal migration disorders in neocortical structures: Еxtracellular in vitro recordings. Eur J Neurosci 10: 3085-3094. https://doi.org/10.1046/j.1460-9568.1998.00311.x
  18. 18. Malkin SL, Amakhin DV, Soboleva EB, Postnikova TY, Zaitsev AV (2025) Synaptic Dysregulation Drives Hyperexcitability in Pyramidal Neurons Surrounding Freeze-Induced Neocortical Malformations in Rats.Int J Mol Sci 2025: 1423. https://doi.org/10.3390/ijms26041423
  19. 19. Colciaghi F, Finardi A, Frasca A, Balosso S, Nobili P, Carriero G, Locatelli D, Vezzani A, Battaglia G (2011) Status epilepticus-induced pathologic plasticity in a rat model of focal cortical dysplasia. Brain 134: 2828-2843. https://doi.org/10.1093/brain/awr045
  20. 20. Ouardouz M, Lema P, Awad PN, Di Cristo G, Carmant L (2010) N-methyl-D-aspartate, hyperpolarization-activated cation current (Ih) and gamma-aminobutyric acid conductances govern the risk of epileptogenesis following febrile seizures in rat hippocampus. Eur J Neurosci 31: 1252-1260. https://doi.org/10.1111/j.1460-9568.2010.07159.x
  21. 21. Scantlebury MH, Gibbs SA, Foadjo B, Lema P, Psarropoulou C, Carmant L (2005) Febrile seizures in the predisposed brain: A new model of temporal lobe epilepsy. Ann Neurol 58: 41-49. https://doi.org/10.1002/ana.20512
  22. 22. Postnikova TY, Griflyuk AV, Amakhin DV, Kovalenko AA, Soboleva EB, Zubareva OE, Zaitsev AV (2021) Early Life Febrile Seizures Impair Hippocampal Synaptic Plasticity in Young Rats.Int J Mol Sci 22: 8218. https://doi.org/10.3390/ijms22158218
  23. 23. Savage S, Kehr J, Olson L, Mattsson A (2011) Impaired social interaction and enhanced sensitivity to phencyclidine-induced deficits in novel object recognition in rats with cortical cholinergic denervation. Neuroscience 195: 60-69. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2011.08.027
  24. 24. Singh M, Singh KP, Shukla S, Dikshit M (2015) Assessment of in-utero venlafaxine induced, ROS-mediated, apoptotic neurodegeneration in fetal neocortex and neurobehavioral sequelae in rat offspring.Int J Development Neurosci 40: 60-69. https://doi.org/10.1016/j.ijdevneu.2014.10.007
  25. 25. Prinzi C, Kostenko A, de Leo G, Gulino R, Leanza G, Caccamo A (2023) Selective Noradrenaline Depletion in the Neocortex and Hippocampus Induces Working Memory Deficits and Regional Occurrence of Pathological Proteins. Biology (Basel) 12: 1264. https://doi.org/10.3390/biology12091264
  26. 26. Sapiurka M, Squire LR, Clark RE (2016) Distinct roles of hippocampus and medial prefrontal cortex in spatial and nonspatial memory. Hippocampus 26: 1515-1524. https://doi.org/10.1002/hipo.22652
  27. 27. Rosen GD, Waters NS, Galaburda AM, Denenberg VH (1995) Behavioral consequences of neonatal injury of the neocortex. Brain Res 681: 177-189. https://doi.org/10.1016/0006-8993 (95)00312-E
  28. 28. Clark MG, Rosen GD, Tallal P, Fitch RH (2000) Impaired processing of complex auditory stimuli in rats with induced cerebrocortical microgyria: An animal model of developmental language disabilities. J Cogn Neurosci 12: 828-839. https://doi.org/10.1162/089892900562435
  29. 29. Bast T, Ramantani G, Seitz A, Rating D (2006) Focal cortical dysplasia: Prevalence, clinical presentation and epilepsy in children and adults. Acta Neurol Scand 113: 72-81. https://doi.org/10.1111/j.1600-0404.2005.00555.x
  30. 30. Mattia D, Olivier A, Avoli M (1995) Seizure-like discharges recorded in human dysplastic neocortex maintained in vitro. Neurology 45: 1391-1395. https://doi.org/10.1212/WNL.45.7.1391
  31. 31. Yu YH, Lee K, Sin DS, Park K-H, Park D-K, Kim D-S (2017) Altered functional efficacy of hippocampal interneuron during epileptogenesis following febrile seizures. Brain Res Bull 131: 25-38. https://doi.org/10.1016/j.brainresbull.2017.02.009
  32. 32. Sloviter RS (1999) Status epilepticus-induced neuronal injury and network reorganization. Epilepsia 40: s34-s39. https://doi.org/10.1111/j.1528-1157.1999.tb00876.x
  33. 33. Hoogland G, Raijmakers M, Clynen E, Brône B, Rigo J-M, Swijsen A (2022) Experimental early-life febrile seizures cause a sustained increase in excitatory neurotransmission in newborn dentate granule cells. Brain Behav 12: e2505. https://doi.org/10.1002/brb3.2505
  34. 34. Yu YH, Kim S-W, Im H, Lee YR, Kim GW, Ryu S, Park D-K, Kim D-S (2023) Febrile Seizure Causes Deficit in Social Novelty, Gliosis, and Proinflammatory Cytokine Response in the Hippocampal CA2 Region in Rats. Cells 12: 2446. https://doi.org/10.3390/cells12202446
  35. 35. Kloc ML, Marchand DH, Holmes GL, Pressman RD, Barry JM (2022) Cognitive impairment following experimental febrile seizures is determined by sex and seizure duration. Epilepsy & Behavior 126: 108430. https://doi.org/10.1016/j.yebeh.2021.108430
  36. 36. Sheppard E, Lalancette E, Thébault-Dagher F, Lafontaine M-P, Knoth IS, Gravel J, Lippé S (2021) Cognitive and behavioural development in children presenting with complex febrile seizures: Аt onset and school age. Epilept Disord 23: 325-336. https://doi.org/10.1684/epd.2021.1260
  37. 37. Martinos MM, Yoong M, Patil S, Chin RFM, Neville BG, Scott RC, de Haan M (2012) Recognition memory is impaired in children after prolonged febrile seizures. Brain 135: 3153-3164. https://doi.org/10.1093/brain/aws213
  38. 38. Griflyuk AV, Postnikova TY, Zaitsev AV (2024) Animal Models of Febrile Seizures: Limitations and Recent Advances in the Field. Cells 13: 1895. https://doi.org/10.3390/cells13221895
  39. 39. Remonde CG, Gonzales EL, Adil KJ, Jeon SJ, Shin CY (2023) Augmented impulsive behavior in febrile seizure-induced mice. Toxicol Res 39: 37-51. https://doi.org/10.1007/s43188-022-00145-1
  40. 40. Yu YH, Kim S-W, Im H, Song Y, Kim SJ, Lee YR, Kim GW, Hwang C, Park D-K, Kim D-S (2022) Febrile Seizures Cause Depression and Anxiogenic Behaviors in Rats. Cells 11: 3228. https://doi.org/10.3390/cells11203228
  41. 41. Gibbs S, Chattopadhyaya B, Desgent S, Awad PN, Clerk-Lamalice O, Levesque M, Vianna RM, Rébillard RM, Delsemme AA, Hébert D, Tremblay L, Lepage M, Descarries L, Di Cristo G, Car-mant L (2011) Long-term consequences of a prolonged febrile seizure in a dual pathology model. Neurobiol Dis 43: 312-321. https://doi.org/10.1016/j.nbd.2011.02.013
  42. 42. Desgent S, Duss S, Sanon NT, Lema P, Lévesque M, Hébert D, Rébillard R-M, Bibeau K, Bro-chu M, Carmant L (2012) Early-Life Stress Is Associated with Gender-Based Vulnerability to Epileptogenesis in Rat Pups. PLoS One 7: e42622. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0042622
  43. 43. Sotoyama H, Inaba H, Iwakura Y, Namba H, Takei N, Sasaoka T, Nawa H (2022) The dual role of dopamine in the modulation of information processing in the prefrontal cortex underlying social behavior. FASEB J 36: e22160. https://doi.org/10.1096/fj.202101637R
  44. 44. Adinolfi A, Carbone C, Leo D, Gainetdinov RR, Laviola G, Adriani W (2018) Novelty-related behavior of young and adult dopamine transporter knockout rats: Implication for cognitive and emotional phenotypic patterns. Genes Brain Behav 17: e12463. https://doi.org/10.1111/gbb.12463
  45. 45. Liu L, Zhang L, Wang T, Chen L (2019) Dopamine D1 receptor in the medial prefrontal cortex mediates anxiety-like behaviors induced by blocking glutamatergic activity of the ventral hippocampus in rats. Brain Res 1704: 59-67. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2018.09.024
  46. 46. Trottier S, Evrard B, Biraben A, Chauvel P (1994) Altered patterns of catecholaminergic fibers in focal cortical dysplasia in two patients with partial seizures. Epilepsy Res 19: 161-179. https://doi.org/10.1016/0920-1211 (94)90026-4
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека