Описано явище посттетанічної депресії ГАМКергічної синаптичної передачі. Вперше показано наявність двох різних за кінетикою компонентів посттетанічної депресії, виявлено істотний внесок пресинаптичних механізмів до швидшого з них. Встановлено можливість виявлення гетерогенності ГАМКергічних синаптичних зв'язків за допомогою тривалої тетанічної стимуляції. З'ясовано, що тетанічна стимуляція спричиняє посттетанічну депресію (ПТД) у 55 % досліджуваних пар нейронів та посттетанічну потенціацію (ПТП) у 45 % синаптичних зв'язків. Зазначено, що за умови наявності ПТП у синаптичних зв'язках ймовірність вивільнення медіатора з пресинаптичних нервових закінчень значно менша, ніж в синапсах, в яких спостерігається ПТД. Вперше для нейронних мереж гіпокампа показано гомеостатичні зміни ГАМКергічної синаптичної передачі.

  Скачати повний текст

Показано, що у культурі гіпокампа експресуються ванілоїдні рецептори I та II типу. З застосуванням методики single-cell Real-time полімеразної ланцюгової реакції (PCR) доведено, що у культивованих нейронах гіпокампа рівень матричної РНК (мРНК) ванілоїдного рецептора I типу є значно вищим, ніж мРНК ванілоїдного рецептора II типу. На підставі аналізу експресії цих рецепторів показано, що в ГАМК-ергічних нейронах експресія ванілоїдного рецептора I типу значно вища, ніж експресія ванілоїдного рецептора II типу, а експресія цих рецепторів у глутаматергічних нейронах не відрізняється. Наведено дані нейротоксичного впливу капсаїцину на нейрони гіпокампа. За цього відносна кількість клітин з некротичними ознаами майже не змінювалась. З використанням конфокальної мікроскопії показано, що капсаїцин призводить до зниження конфокальної мікроскопії мітохондріального потенціалу, а капсазепін нівелює цей ефект. На підставі одержаних даних з'ясовано, що цитотоксична дія капсацину взаємопов'язана зі зміною мітохондріального потенціалу й опосередковується активацією ванілоїдних рецепторів I типу. З використанням електрофізіологічної методики "patch-clamp" досліджено спонтанні гальмівні постсинаптичні струми. У разі прикладання капсаїцину (10 мкМ) відбувалось зменшення частоти (на 70 %) й амплітуди (на 80 %) спонтанних гальмівних постсинаптичних струмів, за аплікації капсаїцину (10 мкМ) і подальшого додавання капсазепіну (25 мкМ) збільшувалась частота спонтанних гальмівних постсинаптичних струмів, взаємопов'язане з блокуванням ефекту капсаїцину капсазепіном.

  Скачати повний текст

Досліджено типи електричної активності гальмівних і збуджувальних нейронів у культурі гіпокампу, кінетичних характеристик постсинаптичних струмів, спричинених різними типами електричної активності пресинаптичних нейронів. З'ясовано наявність і локалізацію різних типів потенціалзалежних калієвих каналів, які забезпечують здатність нейрона генерувати серії потенціалів з різною частотою, а також наявність модулювальних білків у нейронах з різними типами електричної активності. З використанням культури з низькою щільністю нейронів розглянуто взаємодію окремих пар синаптично зв'язаних нервових клітин та виявлено взаємозв'язок кінетичних параметрів постсинаптичних струмів і специфічних характеристик пресинаптичних нейронів. Показано присутність у культурі двох груп гальмівних ГАМК-ергічних нейронів, які відрізняються за типом електричної активності. Установлено, що пресинаптична клітина не тільки зумовлює виникнення постсинаптичного струму, визначає його амплітудні характеристики, а також здатна деякою мірою впливати на його кінетику. Показано, що параметри серій потенціалів дії з низькою частотою відрізняються у гальмівних і збуджувальних нейронів. Зазначено, що ці нейрони експресують різні типи потенціалзалежних калієвих каналів, які забезпечують здатність нейрона генерувати серії потенціалів дії низькочастотно. У гальмівних і збуджувальних нейронів також відрізняються механізми, які зумовлюють здатність клітин генерувати потенціали дії з низькою частотою.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено вплив кальцієвих депо ендоплазматичного ретикулуму на короткочасну пластичність гальмівної синаптичної передачі між культивованими нейронами гіпокампу щура. З використанням методик електричної позаклітинної стимуляції нервового волокна та поодинокого синаптичного закінчення у комбінації з фіксацією мембранного потенціалу, а також швидкою локальною суперфузією проаналізовано характеристики постсинаптичних струмів і пластичність за парної стимуляції. Розглянуто популяції культивованих нейронів гіпокампу новонароджених щурів та показано наявність двох груп клітин, для яких характерні різні види пластичності за парної стимуляції - депресія та полегшення. Доведено, що спустошення ретикулярних кальцієвих депо пригнічує не тільки амплітуду ГАМК-ергічних постсинаптичних струмів, а й регулює силу короткочасної синаптичної пластичності, але не змінює якісно її характеру та не впливає на кінетичні характеристики гальмівних струмів. Вивчено залежності параметрів ГАМК-ергічних струмів за парної стимуляції поодинокої пресинаптичної терміналі від амплітуди стимулювальної напруги та зовнішньоклітинної концентрації іонів кальцію. Зроблено висновок, що пре- та постсинаптичні кальцієві депо ендоплазматичного ретикулуму можуть відігравати суттєву роль у регуляції спричинених гальмівних постсинаптичних струмів.

  Скачати повний текст

Вивчено потенціал-керовані калієві канали, притаманні ГАМК-ергічним культивованим інтернейронам гіпокампа. З використанням електрофізіологічних методик фіксації струму та потенціалу у конфігурації "ціла клітина", парної реєстрації від синаптично зв'язаних клітин і електричної стимуляції аксону та методик імуноцитохімічного забарвлення і зворотньої транскрипції з полімеразною ланцюговою реакцією досліджено специфічні підтипи калієвих каналів, властиві інтернейронам гіпокампа, внесок цих каналів в інтегральний калієвий струм інтернейронів, а також їх участь у регуляції гальмівної синаптичної передачі. Показано, що головна роль у формуванні інтегрального калієвого струму культивованих інтернейронів гіпокампа належить струму, що не має інактивації. Показано незначний внесок в інтегральний калієвий струм каналів Kv2-, Kv3- і Kv4-родин. Показано наявність Kv7-каналів на сомі і на аксонах гальмівних інтернейронів, а також їх здатність впливати на мембранні потенціали та функціональний стан клітини. Зроблено висновок про головну роль каналів Kv7-родини у формуванні калієвого струму соми інтернейронів у відповідь на деполяризацію і про здатність цих каналів модулювати ГАМК-ергічну синаптичну передачу.

  Скачати повний текст

У ході дослідження порівняно групи постсинаптичних рецепторів, які беруть участь у генерації ранньої та пізньої стадій синаптичної відповіді на стимуляції пресинаптичних ГАМК-ергічних нейронів культури гіпокампа короткими серіями (5-20 стимулів з частотою 2-1000 Гц). Показано, що за аплікації селективного блокатора ГАМК рецепторів пікротоксину, синаптичні рецептори блокуються значно швидше, якщо блокування супроводжується їх активацією. Після прикладання 100 мкМ пікротоксину та блокування синаптичних рецепторів у ході низькочастотної стимуляції синапса, початкова фаза відповіді нейрона на серію стимулів з частотою 50 Гц пригнічується в середньому в 1,8 раза більше, ніж його кінцева фаза (після 20-ти стимулів). Групи рецепторів, які генерують ранню та пізню стадії ГПСС, викликаних серіями стимулів, істотно відрізняються. Показано, що описані групи рецепторів не відрізняються своїм субодиничним складом, принаймі, в половині синапсів. Встановлено, що неоднорідність десенситизації рецепторів може відігравати певну роль у виявленому розподілі рецепторів на групи. На комп'ютерній моделі ГАМК синапса показано, що неоднорідність десенситизації рецепторів може виникати внаслідок неоднорідності розташування ГАМК рецепторів відносно зон виділення медіатора.

  Скачати повний текст

Досліджено збільшення ефективності гальмівної синаптичної передачі в процесі стимуляції серією потенціалів дії в культурі нейронів гіпокампа. Визначено розбіжність кінетик спаду в гальмівних постсинаптичних струмах (ГПСС). Доведено, що асинхронним виділенням медіатора неможливо пояснити уповільнення спаду поодиноких ГПСС, в довготривалих ГПСС відбувається істотна зміна розподілу амплітуд і кінетик асинхронних ГПСС.

  Скачати повний текст

Проведено детальне дослідження впливу однобічного та двобічного руйнування базолатерального відділу мигдалеподібного комплексу (БЛМ) на показники швидких рухів для добування їжі передньою кінцівкою у щурів. Установлені зміни в характеристиках рухів свідчать щодо причетності базальних і латеральних ядер амігдалі до ініціації рухів та до ефективної їх реалізації. Установлено гальмівний вплив базальних ядер амігдали на досліджувані рухи. Відмінності у змінах параметрів рухів після руйнування всього базолатерального відділу та окремо базальних ядер свідчать про різне функціональне призначення окремих ядер базолатерального відділу амігдали. Досліджено імпульсну активність БЛМ у щурів за умов вільної поведінки під час здійснення інструментального рефлексу діставання їжі з годівниці. На підставі одержаних результатів визначено роль базальних та латеральних ядер мигдалеподібного комплексу в організації та здійсненні всіх етапів швидкого руху для добування їжі передньою кінцівкою.

  Скачати повний текст

Показано, що канабіноїди значною мірою модулюють фунціонування гліцинових рецепторів у гостроізольованих гіпокампальних пірамідних нейронах і Пуркіньє нейронах мозочка. Отже, крім добре відомої теорії ретроградної дії канабіноїдів, яка припускає дифузію посередника від постсинаптичних елементів до пресинаптичної клітини, одержані результати вперше виявляють пряму дію ендоканабіноїдів на гліцинові рецептори. Показано, що синхронна активність нейронів, яка виникає у відповідь на стимуляцію високочастотними короткими пачками в присутності бікукуліна в СА1 ділянці гіпокампу, виявляє парадоксальну чутливість до селективних гліцинових блокаторів вказуючи на те, що гліцинові рецептори опосередковують цю активність. Тобто, гліцинові рецептори можуть приймати участь у генерації синхронної ритмічної активності в гіпокампі. Висловлено гіпотезу, що вплив канабіноїдів на синаптичні процеси в мозку може проходити двома шляхами: ретроградно діяти на вивільнення нейромедіатору та безпосередньо на постсинаптичні гліцинові рецептори.

  Скачати повний текст

З використанням оригінальної методики вперше досліджено реакцію самофотостимуляції ритмічним світлом у щурів. Проведено порівняльний аналіз ефектів впливу ритмічної фотостимуляції та самофотостимуляції, а також особливостей реакції самофостимуляції в інтактних щурів та щурів з емоційною гіпертензією. Вперше показано, що вплив ритмічним світлом у діапазоні біопотенціалів мозку спрямовано змінює функціональну активність структур лімбіко-неокортикальної системи мозку та гемодинаміку щурів. Вперше описано характер електрогенезу неокортексу, гіпоталамусу, гіпокампу, мигдалеподібного комплексу мозку щурів піж примусовим і саморегульованим імпульсним фотовпливом у ритмі біопотенціалів мозку (4,6 і 9 Гц). Вперше виявлено вплив ритмічної фотостимуляції на формування позитивних і негативних емоційних реакцій, а також рівень артеріального тиску та електрокардіографічні показання. Показано, що диференційовані ефекти даних впливів залежать від методу фотодії (ритмічної фотостимуляціії та фотостимуляції), частоти, ритмічного світла й вихідного стану емоціогенних структур мозку контрольних щурів та щурів з емоційною гіпертензією. Експериментально доведено, що в процесі самофотостимуляції відбувається регулююча активація структурно-функціональних резервів мозку, яка спрямована на подолання стійкого патологічного стану, що призводить до відновлення фізіологічної активності з нормалізацією гемодинаміки.

  Скачати повний текст

Вперше проведено морфологічні дослідження на світлооптичному та електронно-мікроскопічному рівнях динаміки постішемічних змін нейронів зони CA1 гіпокампа після 4-судинної оклюзії сонних і вертебральних артерій у щурів та 2-судинної оклюзії сонних артерій у монгольських піщанок. Вперше визначено залежність ступеня пошкодження нейронів гіпокампа від тривалості ішемії мозку та постішемічного періоду. Вперше проведено ультраструктурні дослідження пластичності нейронів і синаптичного апарату в зоні CA1 гіпокампа в ранньому постішемічному періоді. Вперше виявлено нейропротекторний вплив ароматичної амінокислоти L-фенілаланіну на нейрони зони CA1 гіпокампа після короткотривалої ішемії мозку. Вперше показано на моделі двосудинної оклюзії сонних артерій у піщанок, що водорозчинний кверцетин має виражені нейропротекторні властивості, зокрема, виявлено збільшення кількості пірамідних нейронів, які вижили на сьому добу після ішемії-реперфузії.

  Скачати повний текст

Розглянуто механізми взаємодії похідних амідазол-4,5-, та піразол-3,4-дикарбонових кислот і нової бензопіранової сполуки, структурно подібної кумаринам рослинного походження - ансекуліна (КА-672) із NMDA-рецептор-керованим іонним каналом пірамідних нейронів щура. З використанням електрофізіологічних методів визначено дію даних сполук на провідність, керовану NMDA-рецепторами. Досліджено роль гідрофобних взаємодій у їх модуляції. Виявлено основні характеристики взаємодії КА-672 із рецепторами NMDA-типу. На підставі даних скринінгу піразольних та імідазольних похідних висловлено припущення про існування у глутамат-розпізнаючому центрі NMDA-рецептора ліпофільної ділянки, з якою може взаємодіяти ліпофільний замісник молекули похідної. Наявність такої взаємодії призводить до зміни і, навіть, інверсії агоністичних властивостей даної похідної. Досліджені речовини можуть служити прототипами для створення більш ефективних блокатрів NMDA-рецепторів, придатних для використання у клінічній медицині. КА-672 перебуває у другій фазі клінічних досліджень серед хворих на синдром Альцгеймера.

  Скачати повний текст

Вивчено механізми зміни постсинаптичного сигналу за умов високочастотної активності пресинаптичних СА нейронів. Виявлено, що у разі зміни зразка електричної активності пресинаптичного СА3 нейрона від одиночних спайків до коротких високочастотних пачок відбувається істотне збільшення постсинаптичного сигналу, що реєструється у постсинаптичному СА1 нейроні. Установлено, що короткі пачки стимуляції колатералей Шаффера, що моделюють природну активність нейронів СА3, призводять до збільшення імовірності викиду медіатора. За цього відбувається активація N-метил-D-аспартат (НМДА) рецепторів, що лежать поза постсинаптичної щільності активного синапсу. Ці НМДА рецептори містять NR2B і NR2D суб'одиниці та мають більш повільну кінетику дезактивації. Виявлено, що високочастотна електрична активність пресинаптичних СА3 нейронів викликає довготривале збільшення внеску екстрасинаптичних рецепторів у синаптичну передачу. Показано, що активація екстрасинаптичних НМДА рецепторів залежить від ефективності переносників глутамата GLT-1 типу. Виявлено, що НМДА рецептори, що знаходяться в постсинаптичній щільності, ізольовані від зовнішнього впливу нейромедіатора за допомогою систем глутаматного транспорту також GLT-1 типу.

  Скачати повний текст

Досліджено роль молекул адгезії у механізмах адаптивних перебудов гальмівних і збуджувальних синапсів. Запропоновано нові методи аналізу просторових феноменів, що корелюють з синаптичною функцією. Вперше показано, що дефіцит молекул клітинної адгезії L1 та CHL1 призводить до значних змін структури та функції гальмівних перисоматичних синапсів і модифікації імпульсної активності пірамідних нейронів зони CA1 гіпокампу. З'ясовано, що зменшення ефективності перисоматичних синапсів у L1-дефіцитних тварин визначається зменшенням кількості квантів нейромедіатору, який вивільнюється у відповідь на потенціал дії. Встановлено, що гальмівна перисоматична передача у CHL1-дефіцитних мишей є підвищеною, що викликає у цих тварин послаблення коротко- та довготривалої потенціації збуджувальних синапсів. Відкрито механізм, завдяки якому NCAM сприяє формуванню постсинаптичного протеїнового каркаса і, таким чином, визначає організацію постсинаптичного ущільнення у збуджувальних синапсах. Вперше показано, що молекула позаклітинного матриксу тенасцин-R впливає на структуру та функцію гальмівних і збуджувальних синапсів CA1 гіпокампу. З'ясовано, що дефіцит тенасцину-R викликає зменшення гальмівної аферентації нейронів зони CA1. Встановлено, що молекули адгезії є важливими чинниками формування та підтримки нормальної структури та функції синапсів, які відіграють значну роль у феноменах синаптичної пластичності.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст