Кальцийзависимые формы пластичности в нейронной сети оборонительного поведения виноградной улитки

• Автор: Коршунова, Татьяна Алексеевна
• Шифр специальности: 03.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 107 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Раздел I. Механизмы синаптической пластичности

1. Модели синаптической пластичности нейронов

морского моллюска аплизия.

1.1. Исследование пресинаптических механизмов фасипитации сенсомоторных синаптических взаимодействий у аплизии .
1.2. Исследование посгсинаптических механизмов фасилитации сенсомоторных синаптических взаимодействий у аплизии

2. Модели синаптической пластичности нейронов

виноградной улитки .

2.1. Организация нейронной сети, лежащей в основе оборонительного поведения виноградной улитки
2.2. Исследование механизмов внутриклсточно вызванной потенциации в нейронах виноградной улитки
2.3. Модель независимой специфической регуляции эффективности различных синаптических связей
у одних и тех же нервных клеток .
2.4. Роль ионов кальция в подкрепляющем эффекте, вызываемом стимуляцией единичного модуляторного серотонинергического нейрона
Раздел II. НсйроспепиФические гены, связанные с реализацией оборонительного поведения виноградной улитки
ГЛАВА II. МЕТОДЫ, ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ В РАБОТЕ
1. Эксперименты с аппликацией глутамата
2. Изолирование и помещение нейронов в культуру
3. Иммунохимическое окрашивание нейронов .
ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ .
Раздел I. Изучение постсинаптических механизмов,
лежащих в основе синаптической пластичности
1. Реакция командных интернейронов на аппликацию 1глутамата .
2. Фасилитирующее действие серотонина .
3. Влияние ВАРТА на фасилитацию, вызванную серотонином .
4. Действие тапсигаргина приводит к увеличению
амплитуды ГлуПСП
5. Действие кофеина приводит к увеличению амплитуды ГлуПСП
6. Фасилитирующий эффект внутриклеточной стимуляции
командного шггернейрона .
7. Влияние гепарина на эффект фасилитации, вызванный серотонином
8. Влияние серотонина на рецепторы к глутамату .
Раздел И. Нейротрофическая роль пептида СЫР4 .
1. Иммунохимическое исследование локализации продуктов гена НСБ2 в командных интернейронах, переживающих
в культуре .
2. Влияние пептида СЫР4 на развитие нейронов в культуре
ГЛАВА IV. ОБЩЕЕ ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ .
Раздел I. Постсинаптические механизмы, лежащие в основе
синаптической пластичности .
1. Реакция командных интернейронов на аппликацию 1глутамата
2. Фасилитирующее действие серотонина .
3. Ключевая роль ионов кальция в вызванной серотонином фасилитации .
3.1. Участие инозитолтрифосфата в эффекте фасилитации, обусловленном серотонином .
3.2. Фасилитирующее влияние может оказывать не только серотонин .
3.3. Увеличение концентрации ионов кальция необходимое условие для возникновения вызванной серотонином фасилитации .
4. Влияние серотонина связано с увеличением числа иили проводимости отдельных каналов не ММЭАтипа рецепторов
на мембране командного интернейрона .
Раздел II. Нейротрофическая роль пептида СИР4 .
1. Влияние пептида СЫР4 на развитие нейронов в культуре .
Раздел III. Роль кальция в пластичности командных интернейронов оборонительного поведения виноградной улитки обобщающая модель
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Изменение концентрации ионов кальция один из важнейших факторов, который опосредует практически все процессы, происходящие в нервной клетке, в том числе и синаптическую пластичность. На клеточных моделях была показана ключевая роль увеличения концентрации ионов кальция в пресннаптическом нейроне для синаптической фасилитации , , v . Долгое время считалось, что у моллюсков увеличение амплитуды ВПСП в постсииаптичсском нейроне может быть обусловлено исключительно механизмами пресинаптической фасилитации. В последнее время появились исследования, в которых было показано, что постсинаптичсские механизмы также вносят вклад в синаптическую фасилитацию и подчеркивалась роль ионов кальция в этих процессах i . Никитин и Козырев, . Захаров, Балабан и Захаров, . Нейромеднатор серотонин играет ключевую роль в модуляции работы этой нервной сети v . Предполагается, что одним из локусов пластичности в нейронной сети оборонительного поведения виноградной улитки являются синаптические взаимодействия между сенсорными нейронами и командными интерненронамн v . Показано, что серотонин оказывает фасилитирующсс влияние на взаимодействия между сенсорными и командными интернейронами и в этом процессе участвуют прссинаптические механизмы сенсорные нейроны специфически чувствительны к серотонину и их реакция выражается в увеличении количества выбрасываемого медиатора v . Балабан и Захаров, , . Однако, командные интернейроны не проявляют непосредственной реакции на серотонин, но изменяют свою возбудимость при сильной активации модуляторных серотонинсргических нейронов Балабан и Захаров, . Возможность участия постсинаптических механизмов в развитии синаптической пластичности между сенсорными и командными интернейронами оборонительного поведения виноградной улитки при модулирующем участии серотонина подчеркивалась ранее Малышев и др. Эксперименты с внутриклеточной высокочастотной тетанизацией командных ннтернейронов оборошггельного поведения виноградной улитки показали увеличение амплитуды ВПСП, вызванных тестирующей стимуляцией интестинального нерва. Для возникновения внутриклеточно индуцированной потенциации синаптических ответов командных интернейронов необходимым условием оказалось увеличение концентрации ионов кальция в командном интернсйронс v , . Прямое действие серотонина на постсинаптическую область глутаматсргичсских синаптических взаимосвязей в нейронной сети оборонительного поведения виноградной улитки показано не было. Обнаружение глутаматергичсской природы моносинаптическнх взаимодействий между мсханосенсорными нейронами и командными интернейронами оборонительного поведения v . Кодируемый геном 2 белокпредшественник имеет в своем составе кальцийсвязывающий фрагмент и четыре нейропептида, три из которых 2, 3, 4 потенциально амидируемы и имеют сходную последовательность аминокислот X на Сконце. Изучение условий, влияющих на уровень экспрессии этого гена, специфичного для командных интернейронов оборонительного поведения, показало, что уровень экспрессии этого гена 2 возрастает под влиянием стрессирующих воздействий на животное сопровождающихся увеличением активности модуляторных серотонинергических нейронов оборонительного поведения, а также при аппликации на изолированную нервную систему серотонина и веществ, увеличивающих внутриклеточную концентрацию свободного кальция. В условиях стрессирующей стимуляции этот ген дополнительно экспрессируется и в некоторых других нейронах, преимущественно относящихся к сети оборонительного поведения . Функциональная роль гена 2, регуляция экспрессии которого происходит при участии ионов кальция и который кодирует кальцийсвязывающий белок, остается до конца не выясненной. Нейромедиаторы, принимающие участие в работе различных нейронных сетей у взрослых животных, могут принимать участие также в восстановлении этих нейронных сетей при повреждениях или при формировании этих нейронных сетей в процессе онтогенеза . Для исследования возможной роли пептида 4 в перестройках нейронной сети оборонительного поведения улитки, как фактора, оказывающего влияние на рост и навигацию отростков, необходимо проведение исследования влияния пептида 4 на изолированные нейроны, помещенные в культуру.