اثرات تحریک گیرنده گابا توسط موسیمول در اوایل زندگی بر اعمال شناختی رتهای نر بالغ محروم از خواب

خلاصه فارسی

زمینه نوروترانسمیترها به عنوان اجزا جدایی ناپذیر در شبکه ارتباطی پیچیده سیستم عصبی مرکزی (CNS) و سیستم عصبی محیطی (PNS) عمل می‌کنند. تغییر در عملکرد سیستم گابارژیک می تواند بر رفتار خواب و اعمال شناختی در حیوانات محروم از خواب اثر داشته باشد. مطالعات اخیرنشان داده اند که سیستم گابا آمینوبوتیریک اسید (GABA) نقش مهمی را در محافظت عصبی و تنظیم فرآیندهای التهابی عصبی که نقش کلیدی در فرآیندهای تخریب عصبی مشاهده شده در بیماری های تخریب کننده عصبی دارد ، نشان داده است. هدف با توجه به اثرات و نقش گابا در اوایل زندگی بر رشد و توسعه ی نورونی و با توجه به نقش مهم این رسپتورها در تنظیم سیکل خواب و بیداری در مطالعه حاضر تصمیم گرفتیم اثرات استفاده از آگونیست گیرنده های GABA A در دوران اولیه ی زندگی را بر اعمال شناختی رتهای نر محروم از خواب بررسی کنیم. مواد و روش ها در این مطالعه چهار گروه 10 تایی از نوزادان نر پس از تولد از مادران انتخاب شدند. گروه اول گروه کنترل (دریافت کننده نرمال سالین) - گروه دوم دریافت کننده موسیمول (500µg/kg در روزهای 7،9 و 11)- گروه سوم محروم از خواب- گروه چهارم دریافت کننده موسیمول + محروم از خواب بودند. تست های رفتاری مختلف با استفاده از تست open field ، ماز بعلاوه‌اي شكل مرتفع(EPM) به منظور بررسی استرس در موش ها انجام شد. اثر تحریک گیرنده های گابا بر اعمال شناختی در موش های محروم از خواب با استفاده از تست ماز آبی موریس ، ماز Y ، تشخیص شی جدید و شاتل باکس(حافظه اجتنابی غیر فعال ) بررسی شد. سپس بعد از بیهوش کردن حیوان هیپوکمپ و قشر پره فرونتال موش برای اندازه گیری فاکتورهای آنتی اکسیدان و استرس اکسیداتیو بعد از القاء محرومیت از خواب خارج شد. یافته ها یافته های ما نشان دادند که تحریک گیرنده های گابا توسط موسیمول در اوایل زندگی باعث کاهش رفتارهای شبه اضطرابی در حیوانات محروم از خواب شد. تحریک گیرنده های گابا توسط موسیمول در اوایل زندگی رفتارهای شبه اضطرابی را در گروه Mu+SD به طور معناداری(P<0.05) نسبت به گروه SD کاهش داد. محرومیت از خواب باعث کاهش یادگیری و حافظه فضایی کوتاه مدت شد در صورتیکه تحریک گیرنده های گابا در اوایل زندگی از کاهش یادگیری فضایی جلوگیری کرد . همچنین محرومیت از خواب و مصرف موسیمول در اوایل زندگی حافظه فضایی را مختل کرد اما این کاهش در گروه Mu+SD در مقایسه با گروه SD کمتر است . تحریک گیرنده های گابا در اوایل زندگی و محرومیت از خواب در دوره جوانی حافظه تشخیص شی جدید را مختل کرد در صورتیکه اثر تحریک گیرنده های گابا در مقایسه با محرومیت از خواب شدید تر است. تحریک گیرنده های گابا در اوایل زندگی و محرومیت از خواب اثر معناداری بر درصد تناوب در Ymaze ندارد . محرومیت از خواب باعث اختلال در حافظه اجتنابی غیر فعال شد در صورتیکه تحریک گیرنده های گابا در اوایل زندگی اثر معناداری بر حافظه اجتنابی غیر فعال نداشت. تحریک گیرنده های گابا توسط موسیمول در اوایل زندگی باعث افزایش نسبی فاکتورهای آنتی اکسیدانی (SOD و GPx) و کاهش نسبیMDA درهیپوکمپ و قشر پره فرونتال موش های محروم از خواب شد. نتیجه گیری نتایج مطالعه حاضر نشان داد که با توجه به نتایج تست های رفتاری تحریک گیرنده های گابا دراوایل زندگی مانع از رفتار های شبه اضطرابی موش ها در جوانی می شوند. تحریک گیرنده های گابا توسط موسیمول در اوایل زندگی باعث بهبود نسبی برخی از اعمال شناختی مانند یادگیری و حافظه فضایی یا باعث تشدید اختلال شناختی مانند حافظه تشخیص شی جدید شد . همچنین مصرف موسیمول در اوایل زندگی در برخی از اعمال شناختی مثل حافظه اجتنابی غیر فعال و درصد تناوبی در موش های محروم از خواب بی تاثیر می باشد. مطالعه ما بر نقش تحریک گیرنده های گابا توسط موسیمول در کاهش استرس اکسیداتیو ناشی از محرومیت از خواب از طریق افزایش فاکتورهای آنتی اکسیدانی (SOD و GPx) و کاهش MDA در هیپوکمپ و قشر پره فرونتال موش های محروم از خواب تاکید کرد.

عنوان انگليسی

Effects of early life GABA-A receptor stimulation by muscimol on cognitive functions of sleep-deprived adult male rats

خلاصه انگلیسی

Background Neurotransmitters act as integral components in the complex communication network of the central nervous system (CNS) and peripheral nervous system (PNS). Changes in the function of the gabargic system can affect sleep behavior and cognitive functions in sleep-deprived animals. Recent studies have shown that the GABA-aminobutyric acid (GABA) system plays an important role in neuroprotection and regulating neuroinflammatory processes, which play a key role in the neurodegeneration processes observed in neurodegenerative diseases. Aim Considering the effects and role of GABA in early life on neuronal growth and development and considering the important role of these receptors in regulating the sleep and wake cycle, we decided to study the effects of administration of GABA A receptor agonists in early life on cognitive functions of sleep-deprived male rats. Materials and methods In the present study, four groups of 10 male pups were selected after birth from their mothers. The first group was the control group (Normal saline recipient) - the second group received muscimol (500 µg/kg on days 7, 9, and 11) - the third group was sleep deprived - the fourth group received muscimol + sleep deprivation. Various behavioral tests were performed using open field tests, and elevated plus maze (EPM) in order to investigate anxiety-like behaviors in rats. The effect of stimulation of GABA-A receptors on cognitive performances in sleep-deprived rats was investigated using the Morris water maze, Y maze, novel object recognition, and passive avoidance memory tests. Then, after anesthetizing the animal, the hippocampus and prefrontal cortex of the rats were dissected after inducing sleep deprivation to measure antioxidant and oxidative stress factors. Results Our findings showed that stimulation of GABA receptors by muscimol in early life reduced anxiety-like behaviors in sleep-deprived animals. Stimulation of GABA receptors by muscimol in early life reduced anxiety-like behaviors in the Mu+SD group significantly (P<0.05) compared to the SD group. Sleep deprivation decreased learning and short-term spatial memory, while stimulation of GABA receptors in early life prevented the decrease in spatial learning. Also, sleep deprivation and muscimol consumption in early life impaired spatial memory, but this reduction is less in the Mu+SD group compared to the SD group. Stimulation of GABA receptors in early life and sleep deprivation in adolescent rats impaired novel object recognition memory, while the effect of GABA receptor stimulation is stronger compared to sleep deprivation. Stimulation of GABA receptors in early life and sleep deprivation have no significant effect on the percentage of frequency in Y-maze. Sleep deprivation caused impairment in passive avoidance memory, while stimulation of GABA receptors in early life had no significant effect on passive avoidance memory. Stimulation of GABA receptors by muscimol in early life caused a relative increase in antioxidant factors (SOD and GPx) and a relative decrease in MDA in the hippocampus and prefrontal cortex of sleep-deprived rats. Conclusion The results of the present study showed that according to the results of behavioral tests, stimulation of GABA receptors in early life prevents anxiety-like behaviors in adolescent rats. Stimulation of GABA receptors by muscimol in early life also caused a partial improvement of some cognitive functions such as learning and spatial memory, or aggravated cognitive disorders such as novel object recognition memory. Also, the use of muscimol in early life has no effect on some cognitive functions such as passive avoidance memory and periodic percentage in sleep-deprived rats. Our study emphasized the role of stimulation of GABA receptors by muscimol in reducing oxidative stress caused by sleep deprivation through increasing antioxidant factors (SOD and GPx) and decreasing MDA in the hippocampus and prefrontal cortex of sleep-deprived rats.

Document Downloads