Организация активности пирамидных нейронов гиппокампа в условиях коактивации дендритных рецепторов, чувствительных к глутамату и ГАМК: модельное исследование

• Main Authors: Кулагина, И.Б., Каспиржный, А.В., Корогод, С.М.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України 2014
• Series: Нейрофизиология
• Online Access: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/148273

На модели пирамидного нейрона гиппокампа с реконструированным деревом дендритов, обладающих активными электрическими свойствами мембраны, исследовали влияния тонической активации дендритных рецепторных каналов, чувствительных к глутамату и ГАМК, на паттерны импульсной активности в аксоне и соответствующие им электрические процессы в дендритах. Активацию рецепторов указанных типов представляли введением однородно распределенных по мембране проводимостей Gse и Gsi, характеризуемых потенциалами инверсии тока 0 и –60 мВ соответственно. Установлено, что дендритная мембрана с потенциалзависимыми ионными каналами, свойственными нейронам данного типа, под действием сверхпороговой активации глутаматных рецепторов становится источником автоколебаний мембранного потенциала или стойкой деполяризации мембраны с характерными различиями электрических процессов в метрически асимметричныхя частях дендритного разветвления. На выходе нейрона при этом генерируются регулярные периодические или стохастические последовательности потенциалов действия (ПД), средняя частота следования которых f находится в логарифмической зависимости от Gse. Коактивация ГАМК-рецепторов (Gsi > 0) приводит к повышению порога и снижению частоты автоколебаний в дендритах (в данном случае в ветвях, где развивалась стойкая деполяризация, автоколебания возобновляются), а также к снижению средней частоты разрядов ПД, причем логарифмический характер зависимости f от Gse сохраняется. Обнаружен ранее не описанный эффект – трансформация разрядных паттернов (нерегулярного, стохастического, и регулярного, периодического) при определенных соотношениях проводимостей Gse и Gsi. Предполагается, что описанные особенности формирования разрядных паттернов у пирамидных нейронов гиппокампа обусловлены динамическим пространственным сопряжением локальных автоколебательных процессов. Это сопряжение зависит от геометрии и мембранных проводимостей дендритов, модулируется коактивацией рецепторов разных типов и определяется параметрической чувствительностью дендритных передаточных функций.