Исследование мембранных механизмов долговременной сенситизации у виноградной улитки при истощении серотонина и дофамина

• Автор: Андрианов, Вячеслав Вадимович
• Шифр специальности: 03.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 121 с.

СОДЕРЖАНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ .

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. АССОЦИАТИВНЫЕ И НЕАССОЦИАТИВНЫЕ МОДИФИКАЦИИ ПОВЕДЕНИЯ .

2.1.1. Простые формы обучения .

2.1.2. Ассоциативное обучение

2.2. РОЛЬ СЕРОТОНИНА И ДОФАМИНА В ФУНКЦИОНИРОВАНИИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ .

2.2.1. Дофамин в нервной системе моллюсков

2.2.2. Серотонин в нервной системе моллюсков.

2.3. ДОЛГОВРЕМЕННАЯ СЕНСИТИЗАЦИЯ.

2.3.1. ДС оборонительных рефлексов моллюсков, вызываемая электрическими и химическими импульсами .
2.3.2. ДС, вызываемая с помощью серотонина.
2.4. КЛЕТОЧНЫЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМОВ ДОЛГОВРЕМЕННОЙ СЕНСИТИЗАЦИИ.
2.4.1. Изменения в синаптической передаче при ДС.
2.4.2. Мембранные и кальцийзависимые метаболические механизмы долговременной ноцицептивной сенситизации
3. МЕТОДИКА
3.1. ОБЪЕКТ
3.2. ДУГА ОБОРОНИТЕЛЬНОГО РЕФЛЕКСА
3.3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ГРУППЫ ЖИВО ТНЫХ
3.4. ВЫРАБОТКА ДОЛГОВРЕМЕННОЙ СЕНСИТИЗАЦИИ.
3.5. ТЕСТОВЫЕ ПРОЦЕДУРЫ
3.6. ПРОВЕДЕНИЕ ИНЪЕКЦИЙ
3.7. ПРЕПАРАТ
3.8. РЕГИСТРАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НЕЙРОНОВ
3.8.1. Регистрирующая установка
3.8.2. Электрические характеристики нейронов
3.9. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ДАННЫХ
4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
4.1. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ДС
4.1.1. Выработка ДС
4.1.2. Элекгрические характеристики командных и моторных нейронов оборонительною поведения при ДС
4.1.3. Зависимость реакций пневмостома и характеристик
нейронов от сезона и популяций животных
4.1.4. Длительность сохранения ДС .
4.1.5. Длительность сохранения нейрональных коррелятов ДС .
4.2. ИССЛЕДОВАНИЕ РОЛИ СЕРОТОНИНА В ДС
4.2.1. Влияние блокады синтеза серотонина с помощью
рХФА на выработку ДС .
4.2.2. Влияние истощения серотонина нейротоксином 5,6ОНТ
на выработку ДС .
4.2.3. Влияние истощения серотонина нейротоксином 5,6ЭНГ
на характеристики командных нейронов при выработке ДС
4.2.4. Влияние ДС на динамик восстановления мембранных параметров, измененных нейротоксином 5,6ОНТ .
4.3. ИССЛЕДОВАНИЕ РОЛИ ДОФАМИНА В ДС
4.3.1. Влияние истощения дофамина нсйротоксином бОНБА
на выработку ДС .
4.3.2. Влияние истощения дофамина нсйротоксином 6ОНГА
на характеристики командных нейронов
4.3.3. Влияние истощения дофамина нейротоксином бОЬГОА
на характеристики командных нейронов при выработке ДС
4.3.4. Динамика восстановления мембранных параметров, измененных применением нейротоксина 6ОНЮА .
4.3.5. Влияние ДС на динамику восстановления мембранных параметров, измененных нейротоксином 6ОЮА
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
6. ВЫВОДЫ .
7. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Список наиболее употребляемых сокращений
ДС долговременная сенситизация
УС, БС условный и безусловный стимулы
ПД потенциал действия
Уш мембранный потенциал потенциал покоя
Т порог генерации потенциала действия
Ее критический уровень деполяризации
Ув амплитуда потенциала действия
5,6 или 5,7 ОНТ 5,6 или 5,7дигидроксигриптамин
6ЮА 6гидроксидофамин
5НТ 5гидрокситрипгамин серотонин
А дофамин
1. ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


В результате проведенных исследований впервые обнаружено, что у виноградной улитки после выработки долговременной сенситизации ДС уменьшенные величины мембранного и порогового потенциалов командных нейронов оборонительного поведения сохраняются в течение 2х недель. Впервые найдено, что процедура выработки ДС у улиток, инъецированных 5,6дигидрокситриптамином, селективно разрушающим серотониновые элементы в нервной системе, не приводит к изменению мембранного и порогового потенциалов командных нейронов. Впервые показано, что инъекция 6гидроксидофамина, селективно разрушающего дофаминовые элементы, приводит к деполяризационному сдвигу мембранного потенциала и снижению порога генерации потенциала действия в командных нейронах. Впервые найдено, что при инъекции 6гидроксидофамина нарушается выработка ДС и не происходит дальнейшего снижения мембранного и порогового потенциалов командных нейронов. Научнопрактическая ценность. Полученные результаты позволяют составить более полное представление о механизмах пластичности нервной системы, лежащих в основе обучения и памяти на уровне идентифицируемых элементов нейронной сети. Установление факта длительного сохранения сдвигов характеристик элементов нейронной сети позволяет с большей четкостью определять нейронные локусы долговременных форм пластичности. Это позволяег приблизиться к пониманию механизмов, лежащих в основе той важной роли в явлении долговременной памяти, которую играют известные модуляторные системы, в частности серотонинергическая и дофаминергическая системы. Полученные результаты использованы в курсах лекций на кафедрах химфизики и физиологии человека и животных КГУ. Апробация работы. v i i iiv i , . Реализация результатов исследования. Материалы диссертации отражены в публикации. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания методики, результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы. Работа изложена на 1 странице, содержит рисунка и 3 таблицы. Список литературы содержит 3 источников, из них 6 иностранных. В основе различных видов обучения и памяти лежит пластичность нервных клеток и синаптической передачи, которую определяют как длительные модификации клеточной и синаптической функций, позволяющие объяснить простые видоизменения поведенческих реакций, способность к изменению реактивности под влиянием последовательных раздражений или при ассоциировании с другими факторами Котляр, . Процесс формирования пластических перестроек нейронов при обучении может быть подразделен на две стадии кратковременную и долговременную. Кратковременная стадия связана, повидимому, с активацией систем вторичных посредников и модификацией свойств уже синтезированных белков i . , , Пивоваров, i, . Долговременные пластические перестройки нейронов сопряжены с синтезом белковых молекул и мРНК Анохин, . , , i . Гринкевич и др. i . . Предложена следующая схема формирования и сохранения долговременных пластических перестроек в командных нейронах оборонительного поведения вино Никитин, . Подкрепляющее и условнорефлекторное возбуждения конвергируют на молекулярных субстратах в постсинапсс, в результате чего происходит активация нрогеаз или локального синтеза белков с последующим образованием специфических белковмаркеров. Эти белки образуют со специфическими белкамирегуляторами процессов транскрипции комплексы, которые поступают в ядро клетки и взаимодействуют с последовательностями генов, на которые проецируются условнорефлекторные синаптические входы. В результате активации этих генов усиливается синтез ряда белков, с помощью которых изменяется эффективность синаптической передачи. Таким образом, описанная схема может обеспечить, с одной стороны, высокую устойчивость молекулярных процессов, лежащих в основе долговременной ассоциативной памяти, а с другой достаточную чувствительность этих процессов к действию возбуждений, приходящих на клегку.