На відтвореній моделі стресу описано зміни біоелектричної активності кори головного мозку та гіпокампа щурів. Визначено, що за умов експерименту за абсолютними та відносними показниками біоелектричної активності зазначених структур домінуючою була дельта-активність. Встановлено, що як за фізіологічних умов, так і за умов зооконфліктного стресу динаміка потужності усіх досліджуваних ритмів ЕКоГ та ЕГГ мала трифазний характер. Показано, що за умов стресової програми на початку та наприкінці дослідження абсолютна потужність біоелектричної активності усіх частотних діапазонів даних структур мозку мала вищі значення за аналогічні показники тварин контрольної групи. Одержані дані про динаміку біоелектричної активності кори головного мозку та гіпокампа на фоні стресу та модулювання синаптичної передачі аміназином, амітриптиліном і карбамазепіном вказують на те, що не зважаючи на механізми дії досліджених препаратів, спостерігалися синхронізуючі впливи, які можуть свідчити про гіпермедіацію, котра забезпечує процеси саморегуляції за умов стресу. Показано, що медикаментозна пряма чи опосередкована активація стрес-лімітувальної системи мозку щурів відбувається за рахунок гіпермедіації, яка призводить до підвищення концентрації медіатору в синаптичній щілині шляхом стимулювання синтетичної активності пресинаптичного нейрону, блокади зворотного захвату медіатора чи блокади його поглинання.

  Скачати повний текст

З використанням теоретичних методів та експериментальних підходів вивчено вплив геометричної організації синапсів і постсинаптичних структур на процеси збудження нейронів, динаміку внутрішньоклітинного кальцію й синаптичну ефективність. Показано, що генерація стохастичних потенціалів дії визначається структурними стохастичними конформаційними переходами потенціал-залежних каналів. Варіабельність латентності потенціалів дії залежить від просторової щільності натрієвих каналів і швидкості допорогової деполяризації. Кластеризація каналів або зменшення їх числа збільшує цю варіабельність. Латеральна електродифузія каналів може бути одним з механізмів, що призводить до кластеризації іонних каналів. Відзначено, що кластери каналів разом з геометрією синаптичної щілини впливають так само на синаптичну ефективність. Хоча більші синапси мають високу ймовірність вивільнення нейромедіатора, вони зазнають більших втрат синаптичного струму всередині щілини. Доведено, що збільшення ймовірності вивільнення нейромедіатора може відбутися або у результаті збільшення везикул у пресинаптичному депо, або у результаті посилення позитивного електричного зворотного зв'язку між пресинаптичною й постсинаптичною клітинами.

  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