Введение к работе
Актуальность проОле{рі: Исследование свойств синаптичесхой передачи в ЦНС с помощью регистрации возбуждающих постсинаптическнх токов от одиночных нейронов, находящихся в( своен естественном окружении, позволяет перейти на качественно новый уровень и значительно расширяет возможности выяснения механизмов передачи информации, обучения и паняти. Регистрация ответа одиночного нейрона на. раздражение афферентного пути дает ** более полную инфорнацию о процессах, происходящих в синапсе, чен внеклеточное отведение интегрального фокального потенциала, исследование изменения концентрации различных ионов в применбраннон пространстве с помощью ион-селективных никроэлектродов, исследование с помощью флюорисцентных зондов. Применительно к ' г^ппокампу новая методика дает возможность исследовать, какие рецепторы принимают участие в образовании ВПСТ, блокада какого типа присутствующих на .мембране нейрона рецепторов или ионных каналов ведет к тону или инону изненению постсинаптического тока, ка'к.-' перераспределяются функции неаду рецепторними структурами во время индукции пластических изменений в гиппоканпе скиндлннг, долго длящаяся потенциация, зпилептифорнная активностьЭ.
Свойства синаптической передачи в гиппоканпе способны модифицироваться не только при продолжительной воздействии возбуждающих аминокислот, что само по себе представляет значительный интерес, но и под влиянием аденоэнна и его производных. Аденозин является одним иэ наиболее широко распространенных в организме нейронодуляторов. В гиппоканпе аденозин способен быстро и обратино блокировать выброс нейронедиатора, выступая в роли нейропротектора во время гипоксии и различных повреждений. Кроме воздействия на аденилат-циклазную систему через А1 и А2 рецепторы, аденозин сособен влиять на работу как нининун двух типов ионных каналов: потенциал-чувствительного калиевого на постсинаптической мембране, и потенциал-управляеного кальциевого на пресинапсе. Выявлена взаимосвязь между аденозиновыни рецепторани н рецепторами возбуждающих анинокислот. которые конвергируют на потенциал-управляеных кальциевых каналах N-типа. Если учесть при этом предельно высокое содержание аденозиновых рецепторов иненно в гиппоканпе, о чен свидетельствуют данные радио-лигандных исследований, становится понятным особое значение
выяснения взаимного влияния аденозине, его агонистов и антагонистов с одной стороны, и воэбуздаюиш аминокислот с другой на возбуждающие постсннаптические токн в гиппокампе.
Цель раОоты: Используя усовершенствованную методику исследовать свойства возбуждающих лос'тдималтическнх токов СВИСТ) пиранидных нейронов гиппоканпа крыс. Исследовать влияние на ВПСТ возбуждающих анинокислот, агонистов нетаботропных рецепторов глутаната; аденозина и его производим*, блокаторов аденозиновых рецепторов.
Задачи исследования» 15 Приненить нетодику фиксации потенциала на нейроне в срезе для исследования характеристик ВПСТ пирамидных нейронов гиппоканпа крыс.
2) Исследовать влияние на ВПСТ возбуждающих анинокислот и их антагонистов, сопоставить с данными, получаемыми при регистрации фокальных потенциалов.
3J Исследовать влияние на симаптнческую передачу активаторов нетаботропных рецепторов.' глутаната.
45 Исследовать влияние аденозина, его агонистов и антагонистов на свойства синаптической передлчи в гиппокампе. Выяснить роль аденозиновых рецепторов А1 и А2 типа. . ". ,
3> Сопоставить полученное 'данные ё роли аденозина в регуляции проведення возбуждения в гиппокампе с данными, полученными с поноиью других подходов.
Научная новизна, в настоящей работе исследовано влияние на ВПСТ
внеклеточного приложения ' возбуадак-iwfx анинокислот и их
антагонистов. Показано, что активатор нетаботропных рецепторов
транс-ACPD блокирует синаптическую передачу в зоне СМ гиппоканпа
предположительно путем изменения возвудиности клеточной иеибраны
пирамидных нейронов. , t '*
В работе впегвые показано, что кроме известного ранее блокирующего действия, и недавно Ъйнарухенного потенциируюшего влияния ннзхнх концентраций аденозина, после"овательное приложение аденозина и его антагонистов приводит х-'значительной потенциаиин ' как воэбуждаювах постсинаптических токов одиночных нейронов, так и возбуждающих постсинаптических потенциалов. регистрируемых внеклеточно. ВПСТ н фокальный.потенциал остаются потенциированными длительное время после удаления аденозина н антагонистов из .. внеклеточного раствора, Градуальное уменьшение начинается ' только »»1Ч> 30-40 мии.
На основании полученных данных построена качественная нодель, объясняющая механизм возникновения данной потенциации.
Теоретическое и практическое значение работы: Приведенная в диссертационной работе модификация нетодики фиксации потенциала на нейроне в срезе делает ее доступной для исподьэавания практически в любой биофизической лаборатории без затраты значительных средств.
Исследование влияния селективного агониста нетаботропных рецепторов транс-ACFD на сннаптнческую передачу о гнппоканпе является одной из первых работ по выяснению физиологической ро и этого недавно обнаруженного класса глутанатных рецепторов в процессе передачи ннфорнации в ЦНС. Предполагается, что иненно этот класс глутанатных рецепторов отвечает за индуцирование синаптической пластичности в ЦНС.
Впервые описанное в , данной работе, усиление синаптической передачи при последовательной приложении аденозина и нетилксантинов расмфяет представления о роли аденозиновых рецепторов в модуляции синаптической передачи. Длительность индуцируемых изменений позволяет предположить причастность* обнаруженного Фенонена к явлениям синаптической пластичности.
Апробация работы: Основные результаты работы доложены на: Советско-анериканскон симпозиуме по молекулярной нейробиол гни СКиев, 19913;советско-гернанскон синпозиуне по возбудимый ненбранан СКиев. 1991Э; -Международном синпозиуне "Ионные каналы и нозг" сТокио, 19915; на сенинарах Института Физиологии ин. А.А. Богомольца АН Украины С1990, 1991) и на заседании Ученого совета Института физиологии ин. А.А. Богонольца АН Украины в феврале 1992 г.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы, Работа нэлозена на 134 страницах машинописного текста, иллюстрирована 23 рисунками. Список литературы насчитывает 190 источников.