Το εμπλουτισμένο περιβάλλον (ΕΠ) αποτελεί ένα σημαντικό παράγοντα για την
λειτουργία του εγκεφάλου και κατ’ επέκταση για την πλαστικότητά του, καθώς έχει
ευεργετικές δράσεις στη νευρωνική δομή και λειτουργία του εγκεφάλου. Γνωρίζουμε
ότι διάφοροι επιβλαβείς παράγοντες όπως είναι για παράδειγμα το στρες
επηρεάζουν διαφορετικά τα αρσενικά και τα θηλυκά, αλλά δεν γνωρίζουμε πολλά
πράγματα όσον αφορά τις διαφορές μεταξύ των δύο φύλων ως απάντηση στις
ευεργετικές περιβαλλοντικές παραμέτρους, όπως είναι το εμπλουτισμένο
περιβάλλον. Τα συμπεριφορικά τεστ που πραγματοποιήθηκαν ήταν η δοκιμασία
ανοιχτού πεδίου και η δοκιμασία αναγνώρισης νέου αντικειμένου. Ακολούθησαν
έπειτα νευροχημικές αναλύσεις μέσω HPLC στον δεξιό ιππόκαμπο και προμετωπιαίο
φλοιό για τον προσδιορισμό γλουταμικού οξέος, ενώ στον αριστερό ιππόκαμπο και
προμετωπιαίο φλοιό, ακολουθήθηκε μοριακή ανάλυση μέσω western blot για τον
προσδιορισμό κυτταροσκελετικών και άλλων συναπτικών πρωτεϊνών. Όσον αφορά στα
αποτελέσματά μας παρατηρήσαμε ότι το ΕΠ δεν επιδρά στις επιδόσεις της
δοκιμασίας ανοιχτού πεδίου. Ο εμπλουτισμός του περιβάλλοντος από τη γέννηση,
αυξάνει τις γνωσιακές ικανότητες και στα αρσενικά και στα θηλυκά πειραματόζωα
που έχουν διαβιώσει σε εμπλουτισμένο περιβάλλον, ενώ αντιθέτως μειώνει τα
επίπεδα του γλουταμικού οξέος μόνο στον ιππόκαμπο των θηλυκών πειραματοζώων,
σηματοδοτώντας με τον τρόπο αυτό πιθανώς την έναρξη ενός μηχανισμού που
στοχεύει στην αύξηση των συναπτικών πρωτεϊνών και των συνάψεων. Τέλος το ΕΠ
επιφέρει αλλαγές σε κυτταροσκελετικές και συναπτικές πρωτεΐνες στον ιππόκαμπο
με φυλο-εξαρτώμενο τρόπο. Αυξάνει τα επίπεδα του NR2B και της PHF1 στον
ιππόκαμπο των αρσενικών, ενώ αντιθέτως προκαλεί αύξηση της PSD95 και του p35
στον ιππόκαμπο των θηλυκών. Καμία μεταβολή δεν παρατηρήθηκε στον προμετωπιαίο
φλοιό.
(EL)
The variety of effects of environmental enrichment (EE) on the brain, at the
cellular, molecular, anatomical and behavioral level, suggest that EE
accelerates the development and enhances the structural and functional
plasticity of the brain and thus it has been proposed as a therapeutic
intervention. Although brain structure, connectivity and function exhibit
marked sex differences in response to risk environmental factors (e.g. stress),
little is known about sex differences in response to beneficial environmental
parameters such as EE.
Thus, this study focuses on the investigation of the differential effect of EE
on cognitive, neurochemical and neuronal structure indices related to
neuropsychiatric disorders, using male and female Wistar rats raised in
standard or enriched conditions.
In the novel object recognition test, rearing in an enriched environment
increased attention only in male rats, whereas the preference index for the
novel object was higher in animals of both sexes. Neurochemical analysis
revealed that EE females exhibited reduced glutamate levels in the hippocampus
but there was no influence in the prefontal cortex of male and female animals.
These findings were accompanied by alterations in cytoskeletal and synaptic
proteins essential for neuronal and synaptic function detected by Western blot
analysis. EE exhibits sex-dependent effect with males exhibiting elevated
levels of NMDA receptor subunit 2B and phosphorylated Tau (PHF1) and females
showing an increase in PSD95 scaffold protein and p35/p25, the activator of
kinase cdk5. These findings reveal a sex-differentiated profile in the
beneficial EE effects on hippocampus, which include enhancement of brain
plasticity and cognition.
(EN)
