Физиологические закономерности, лежащие в основе психических процессов

Формулировка задачи
Cogito, ergo sum
В 2003 году появился способ переноса генов в нейроны головного мозга с помощью липосом, покрытых полиэтиленгликолем. Предложите технологию использования данного метода для исследования психических процессов.

Цели
1.Определить физиологические закономерности, лежащие в основе психических процессов.
2. Ознакомиться с проблемами изучения психических процессов на современном этапе развития науки.
3. Ознакомиться с технологией переноса генов с помощью липосом. Определить преимущества данной методики.
4. Сформировать основные методики изучения психических процессов с позиции вмешательства в генетическую программу нейронов.

“ Нет субъекта без объекта, как нет объекта без субъекта”
А.А. Ухтомский

История вопроса

Нейрональная специализация
1. нейроны места (O'Keefe 1976)
2. нейроны цели
3. нейроны внимания
4. нейроны уверенности и сомнений и др.

Проблемы исследования психических процессов
1. Основной материал получен на патологических моделях.
2. Не всегда достоверно известно, что патологический очаг захватывает лишь одно полушарие.
3. Неизвестна первоначальная доминантность какого-либо полушария для данного психического процесса ( по причине комплементарности функций полушарий в норме).
4. Функциональная асимметрия мозга

Проблемы исследования психических процессов
“Функциональные асимметрии опосредуются пространственно-временными факторами, и именно их организация определяет целостную нервно-психическую деятельность человека”. (Н.Н. Брагина и Т.А. Доброхотова 1986 г.)

Проблемы исследования психических процессов
Основное сведение о мозговой организации сознания и речи, прежде всего, это - семиотическая гетерогенность, обеспечиваемая большими полушариями головного мозга, его двойственная природа, возможность дублирования, двоякого прочтения внешней - как, впрочем, и внутренней - информации
(Балонов, Деглин, Черниговская, 1985;Черниговская и др., 1984-1997; Davidson and Hugdahl, 1995).

Основные термины для изучения психических процессов
6. Эмоции
7. Чувства
8. Аффекты
9. Стресс
10. Борьба мотивов
11. Принятие решения
12. Постановка цели
Действие
5. Мышление
Обработка информации
Восприятие
Ощущение
Воображение
Представление
Кодирование
информации

6. Эмоции
7. Чувства
8. Аффекты
9. Стресс
10. Борьба мотивов
11. Принятие решения
12. Постановка цели
Действие
5. Мышление
Обработка информации
Восприятие
Ощущение
Воображение
Представление
Кодирование
информации
Память
Основные термины для изучения психических процессов

Описание метода трансфекции
Решаемо!

Преимущества данного метода трансфекции
Преимущетсвом использования данного способа трансфекции является защита экзогенного генетического материала от разрушающего действия рестриктаз. Кроме этого системы переноса с помощью липосом низкотоксичны по отношению к клеткам.

Описание методики №1

Описание методики №1

Научная новизна метода
1. Липосомы не токсичны и неиммуногенны
2. “Модернизация липосомы” позволяет увеличить уровень трансфекции ДНК в клетки и уменьшить цитотоксический эффект (вектор HMGB1/PEG–PEI, слитый с белком GFP), отсюда вытекает следующее утверждение:
Совершенствование направленности светового воздействия.
Удобство дозирования времени пребывания “дополнительного” генетического материала в нейроне, и дозирования светового потока.
3. Возможность как активировать, так и инактивировать нейроны.

Точка приложения №2
протеинкиназа M-дзета

Точка приложения №2
В 2007 году было обнаружено, что если в постсинаптическом нейроне заблокировать с помощью блокатора под названием ZIP короткий белок протеинкиназу Мζ (PKMζ), то у подопытных животных нарушается только память (Reut Shema, Todd Charlton Sacktor, Yadin Dudai, 2007

Описание методики №2
Какие проблемы нужно решить?
1. Блокатор ZIP, не обладает достаточной избирательностью.
2. Еще одна молекула, которая, видимо, имеет отношение к процессам памяти (а точнее, забывания) — это нитроксид, NO.
3. Определить роль “кандидатов в молекулы памяти”- прионоподобных белков.

Описание методики №2

Научная новизна метода
1. Вводимый в нейрон с помощью липосомы ген позволит осуществить «перещелкивание» прионоподобного белка в новую конформацию что может как раз и обеспечивать запоминание, то есть навсегда метить запомнившие что-либо синапсы.
2. Введение нормальной генетической программы в нейрон с нарушенной синаптической передачей ( и как следствие приводящей к нарушению памяти) позволит выявить повреждающее действие NO на белки памяти.
3. Если п. 1 и 2 покажут отрицательный результат, значит гены, переносимые с помощью липосом необходимо направить на изучение генетического субстрата протеинкиназы M-дзета.

Выводы
1. Невирусный метод трансфекции является более лабильным и имеет ряд преимуществ по сравнению с вирусным.
2. Использование переноса генов с помощью липосом позволяет оптимизировать как генетическое воздействие, так и физический фактор, направленный на исследование активности нейронов.
3. Определив ключевые элементы системы и научившись тонко манипулировать ими, мы сможем управлять процессом по своему усмотрению и изучать его в деталях.

Список литературы
Т. В. Черниговская, Т. А. Гаврилова. Мультимедийный курс дистанционного обучения по нейролингвистике «Минерва» (выпущен CD) – при поддержке Фонда Сороса http://www.genlingnw.ru/Staff/Chernigo/Minerva/index.html
Т. В. Черниговская, М. И. Гринева. Актуальные проблемы и достижения нейрофизиологии в контексте образования. Электронное учебное пособие.http://islam-dl.spbu.ru/library/katalog/GEN_E956_F10_1
Видеоматериалы к курсам «Психолингвистика», «Нейролингвистика», «Когнитивные процессы и мозг». http://coglab-spb.ru/index.php/ru/lectures