name: Количественная оценка изменений в микроструктуре перинейрональных сетей млекопитающих (мышей, крыс) в онтогенезе и при патологии центральной нервной системы по данным эпифлуоресцентной и конфокальной микроскопии
keyword_list: Компьютерный анализ микрофоторгафий Патология Внеклеточный матрикс Нейрон Синапс Перинейрональная сеть
abstract: Перинейрональные сети (perineuronal net – PNN) – высокоструктурированный тип внеклеточного матрикса головного и спинного мозга позвоночных. PNN покрывают тела и проксимальные дендриты обширных субпопуляций нейронов, участвуют в регуляции пластичности нейронов, нейропротекции и в поддержании ионного гомеостаза вокруг высокоактивных нейронов.
  Цель настоящей работы - количественная оценка изменений в микроструктуре перинейрональных сетей и их комплексов с синапсами коры полушарий головного мозга мыши, крысы, а также спинного мозга мыши в экспериментальных физиологических и патологических условиях методами эпифлуоресцентной и конфокальной микроскопии.
  Эпифлуоресцентная микроскопия на микроскопе Zeiss Axio Imager 2.0 с цифровой камерой Zeiss AxioCam HRc (Центр Нейронаук Университета Хельсинки). Объективы Plan-Apochromat 20х/0.8 (размер пикселя 510 нм) и 10х/0.6 (размер пикселя 645 нм).
  Конфокальная микроскопия проводилась на микроскопах: 
  1) Zeiss LSM 780, объектив Plan-Apochromat 63х/1.40 Oil DIC M27 (междисциплинарный центр «Аналитическая Микроскопия» Казанского Федерального Университета). Размер вокселя 100x100x200 нм.
  2) Zeiss LSM 710, объектив Plan-Apochromat 40x/1.4 (Центр Нейронаук Университета Хельсинки).  Размер вокселя 300х300х300 нм.
  3) Zeiss LSM 700, объектив EC Plan-Neofluar 20х/0.50 M27 и Plan-Apochromat 63×/1.40 oil M27 (Магдебургский филиал Германского Центра Изучения Нейрозаболеваний). Размер вокселя 100x100x200 нм.
  В качестве маркера PNN использовали агглютинин Wisteria  Floribunda (WFA), связанный с флуорофором Alexa Fluor 633. Для окрашивания нейрональных и синаптических маркеров использовалась иммуногистохимия - наборы из первичных и вторичных антител, связанных с метками-флуорофорами, обычно Alexa Fluor 488. Анализ полученных изображений проводился программными пакетами FIJI и Imaris.
  В данной работе проведены одни из первых в мире количественных исследований микроструктуры (т.е. структуры,  исследованной методами световой микроскопии) ячеек перинейрональной сети за всю историю изучения этого типа внеклеточного матрикса. Впервые установлены изменения количественных параметров микроструктуры PNN: 1) в посттравматическом спинном мозге мышей (шейный отдел) в зависимости от расстояния от травмы; 2) в медиальной префронтальной коре крыс в кетаминовой модели шизофрении; 3) в комплексе с ГАМКергическими синапсами соматосенсорной коры мыши при неонатальной сенсорной депривации.
  Также для проведения работы были разработаны: 1) метод полуавтоматического анализа морфологии PNN в изображениях с низким разрешением, использующий набор алгоритмов автоматического выбора порога интенсивности; 2) полуавтоматический метод для анализа микроструктуры PNN по данным конфокальной микроскопии высокого разрешения, включающий алгоритм автоматического определения контура ячейки; 3) метод анализа трёхмерной геометрии комплекса PNN и синапсов.
chairman_dissertation_council.name: Марат
chairman_dissertation_council.surname: Гафуров
chairman_dissertation_council.patronymic: Ревгерович
chairman_dissertation_council.position: Заместитель председателя
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Отсутствует
chairman_dissertation_council.wos_research_id: Е-3356-2014
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7003858686
chairman_dissertation_council.rinc_id: 295882
chairman_dissertation_council.url: https://kpfu.ru/Marat.Gafurov
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0002-2179-2823
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Дмитрий
organization_supervisor.surname: Таюрский
organization_supervisor.patronymic: Альбертович
organization_supervisor.position: Первый проректор - проректор по научной деятельности
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 34.05.17
rubrics.name: Методы биологических исследований
rubrics.code: 34.15.43
rubrics.name: Молекулярная нейробиология
rubrics.code: 34.39.15
rubrics.name: Общая нейрофизиология
oecds.code: 01.06.DA
oecds.name: BIOPHYSICS
speciality_codes.name: Биофизика
speciality_codes.code: 1.5.2.
speciality_codes.name: Медицинская физика
speciality_codes.code: 1.3.21.
supervisors.fio: Аганов А. В.
supervisors.scientific_degree: Доктор химических наук
supervisors.speciality_code: Органическая химия
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
supervisors.fio: Павельев М. Н.
supervisors.scientific_degree: Кандидат биологических наук
supervisors.speciality_code: Биофизика
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Богодвид Т. Х.
opponents.scientific_degree: Доктор биологических наук
opponents.speciality_code: Физиология
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Фадеев Р. С.
opponents.scientific_degree: Кандидат биологических наук
opponents.speciality_code: Биофизика
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГАОУ ВО "КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ", ФГАОУ ВО КФУ, КФУ, КАЗАНСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ, КАЗАНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
protection_organization.ogrn: 1021602841391
protection_organization.supervisor_name: ЛЕНАР
protection_organization.supervisor_surname: САФИН
protection_organization.supervisor_patronymic: РИНАТОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения
author_organization.short_name: ФГАОУ ВО "КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ", ФГАОУ ВО КФУ, КФУ, КАЗАНСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ, КАЗАНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
author_organization.ogrn: 1021602841391
author_organization.supervisor_name: ЛЕНАР
author_organization.supervisor_surname: САФИН
author_organization.supervisor_patronymic: РИНАТОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения