Взаимодействие молекулярных систем нейрона в зонах пластичности

• Автор: Ратушняк, Александр Савельевич
• Шифр специальности: 03.00.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 175 с. : ил

ГЛАВА 1.1 1.

1.3.
1.3.3 1.
1.4.
1.4.
1.
1.5.

ГЛАВА II Г ЛАВА III

3.
3.2.
3.2.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Нейрональная пластичность
Гипотезы о механизмах нейрональной пластичности
Модели и биохимические механизмы нейрональной
пластичности
Модели ассоциативного обучения
Модели привыкания и сснситизации
Модели вне синаптической пластичности
Механизмы организации взаимодействия элементов клеток участвующих в реализации пластических процессов Ионные каналы и ассоциированные функционально связанные белки
Цитоскелет и его функции в организации субмолекумярных структур нейрона
Структурная организация цитоскелета
Эндогенные модуляторы реакций полимеризации
деполимеризации элементов цитоскелета
Экзогенные модуляторы реакций полимеризации
деполимеризации элементов цитоскслета
Ультраструктурные механизмы пластичности и адаптации Участие динамических перестроек цитоскелета в синаптической пластичности
Участие динамических перестроек цитоскелета в процессах обучения, памяти, нарушениях познавательных способностей
Структурные механизмы локальной реорганизации
цитоскелета контролируемые трансмембранными сигналами
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБСУЖДЕНИЕ
Экспериментальные модели пластических реакций, выбор и
характеристики.
Пластичность участков сомы изолированных нейронов
Локальность пластичности соматической мембраны
изолированных нейронов
Пластичность участков сомы изолированных нейронов при
нссочстанных воздействиях
Динамика уменьшения эффективности вызова спайковых
ответов сомы нейрона
Пластичность участков сомы изолированных нейронов при
сочетанных локальных и генерализованных воздействиях. Динамика изменения эффективности вызова спайковых ответов нейрона при парной стимуляции.
Пластические изменения гигантских синапсов на пирамидных нейронах гиппокампа при посттетанической потенциации.
Влияние на пластические свойства изолированных нейронов и клеток в срезах гиппокампа избирательной модификации отдельных молекулярных структур клеток.
Влияние на пластические свойства сомы изолированных нейронов локальной модификации ионной проводимости мембраны.
Влияние воздействий на систему микрофиламентов на пластические свойства сомы нейронов.
Влияние воздействий на систему микротрубочек на пластические свойства сомы нейронов.
Влияние модификаций мембранных и внутриклеточных молекулярных структур на развитие и сохранение посттетанической потенциации.
Биофизические характеристики участков мембраны нейронов при локальной пластичности.
Интегральные ионные токи, протекающие через участки соматической мембраны нейронов
Динамика интегральных ионных токов на участках соматической мембраны нейронов в процессе развития пластических реакций.
Ионные токи на этапе чередования надпороговых и подпороговых ответов на стимулы фиксированных параметров
Ионные токи на стадии стабильного состояния ответов Динамика оптических характеристик участков мембраны при локальных воздействиях индуцирующих пластические реакции.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ


Это позволяет предположить, что нейрон в составе сети может участвовать в реализации большого количества пластических реакций и изменения, обеспечивающие перестройку интегральных ответов, имеют локальный характер. Инструментально установлены локальные изменения биофизических характеристик клетки в зоне пластичности. Выявлено сопряженное с начальной фазой развития пластической реакции локальное увеличение трансмембранных кальциевых токов. Воздействуя на элементы цитоскелета, удалось изменить характеристики нейрональных пластических реакций. Стабилизация актиновых структур приводит к фиксации состояния клетки в процессе выработки пластической реакции на уровне, достигнутом к моменту стабилизации микрофиламентов цитоскелета. Полученные экспериментальные данные могут служить основой для дальнейших исследований молекулярных механизмов функциональной нейрональной пластичности и применяться для создания модели исследуемых процессов. Разработанные экспериментальные приемы и методы могут использоваться при отборе препаратов, влияющих на нейрональные реакции в норме и при патологии. В том числе на Всесоюз. II Всесоюз. Простые нервные системы и их значение для теории и практики Казань, Всесоюз. Интегративная деятельность нейрона молекулярные основы Пущино, XX VIII сов. ВИД Ленинград, I. Всесоюз. III Всесоюз. Киев, Всесоюз. Всесоюз. Ионные каналы в биологических мембранах Карадаг, II Всесоюз. Возбудимые клетки в культуре ткани Пущино, Второе совещ Физические основы построения устройств обработки информации на молекулярном уровне Москва, I. I, Всесоюз. Москва, Конф. Простые нервные системы Минск, . Мсждунар. Проблемы нейрокибернетики РостовнаДону, I. I. . Всероссийский семинар Нейроинформатика и ее приложения Красноярск, II съезд физиологов Сибири и Дальнего востока Новосибирск, XXXIII Ii ii i I , 5 Ii i Iv i. II Ii i i vii, III Съезд физиологов Сибири и Дальнего Востока Новосибирск, XVII съезд физиологов России РостовнаДону, Международная конф. Рецепция и внутриклеточная сигнализация Пущино, II Съезд биофизиков России Москва, I. I. vv 0iv . I. . Результаты работы представлены в статьях и коротких сообщениях из них в зарубежных изданиях. Диссертация состоит из 6 разделов и 3 глав. Работа изложена на 0 страницах, содержит рисунков. Список литературы включает 8 источников, из них в отечественных изданиях. Сложные, высоко специфические функции нервной системы обеспечиваются способностью клетки к пластическим изменениям реактивности. Эта способность проявляется под действием последовательных раздражений и выражается в обратимом изменении реакций Костюк, . Пластическими изменениями являются относительно устойчивые функциональные изменения в системах нейронов Конорски, , которые превышают по длительности время обычных синаптических и импульсных процессов и определяют эффективность и направленность межнсйрональных связей Костюк, . Нейрональная пластичность проявляется в изменении реактивности к раздражителю при его повторных воздействиях Конорски или ассоциировании с действием других факторов и является основной и наиболее специфической характеристикой нервных клеток Котляр, . Основные формы пластичности научение, привыкание, классический условный и инструментальный рефлексы формируются у различных видов животных. Несмотря на различие в уровнях поведения и воздействий, которые применяются для изменения реакции на стимул, появление новых форм поведения достигается определенным подбором стимулов и строго заданных схем их распределения во времени. При изучении механизмов модификаций поведенческих реакций возникает необходимость сформировать их внешние проявление. Анализ внешних проявлений изменений реакций доступен обычному наблюдению, но для выявления и исследования процессов и механизмов, обусловивших их, как правило, требуются специальные экспериментальные подходы. Таким образом, исследования клеточных и молекулярных механизмов поведения и обучения сопряжены с необходимостью изучения поведенческих реакций в сопоставлении с изменениями биофизических и биохимических параметров отдельных нейронов и структур мозга.