КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 17-75-10061
Название«Изучение механизмов асинхронного выброса нейромедиатора в перисоматических синапсах гиппокампа мыши in vitro».
Руководитель Рахматуллина (Валиуллина) Флиза Фаритовна, Кандидат биологических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" , Республика Татарстан (Татарстан)
Конкурс №23 - Конкурс 2017 года по мероприятию «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-106 - Нейробиология
Ключевые слова Гиппокамп, асинхронный выброс нейромедиатора, интернейроны
Код ГРНТИ34.39.15
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Функционирование сети нейронов во многом зависит от характеристик синаптической передачи в тормозных ГАМКергических синапсах. ГАМКергические интернейроны могут быть классифицированы на основе их электрофизиологических свойств, по содержанию в них нейрохимических маркеров, и в особенности по локализации их синаптических контактов (Freund & Buzsaki, 1996). Среди множества разных типов ГАМКергических интернейронов, перисоматические интернейроны привлекают особое внимание, так как они формируют тормозные синапсы на телах клеток-мишеней (Klausberger & Somogyi, 2008), что является оптимальным местом для контроля генерации потенциалов действия (ПД) (Cobb et al. 1995; Miles et al. 1996; Pouille & Scanziani, 2001). В большинстве случаев, функционирование сети нейронов требует высоко скоординированную работу нейронных ансамблей. Поэтому, в основном, в синапсах центральной нервной системе (ЦНС) выброс нейромедиатора высоко синхронизирован с пресинаптическими потенциалами действия (Datyner and Gage, 1980; Isaacson and Walmsley, 1995).
Однако, в ЦНС есть примеры синапсов с асинхронным выбросом нейромедиатора. Jiang и его коллеги показали (2012), что один потенциал действия (ПД) или пачка ПД вызывает асинхронный/задержанный выброс нейромедиатора в аутосинапсах между быстроспайкующими (FS) интернейронами и в перисоматических синапсах между FS-интернейронами и пирамидными нейронами (PC) коры головного мозга человека. Этой же группой было установлено усиление асинхронного выброса нейромедиатора в аутосинапсах эпелиптических срезов мозга человека по сравнению со здоровой тканью.
В пилокарпиновых экспериментальных моделях эпилепсии у крыс FS-FS аутосинапсы и FS-РС перисоматические синапсы также показывают переход от синхронного к асинхронному выбросу нейромедиатора. Выраженность асинхронной компоненты зависел от силы и частоты пресинаптической стимуляции.
В гиппокампе грызунов, асинхронный выброс нейромедиатора характерен для перисоматических синапсов, сформированных холецистокинин-содержащими (ССК+) интернейронами на телах пирамидных клеток гиппокампа. Причем, так же как в эпилептических участках мозга человека, длительность асинхронного выброса (100-200 мс) зависит от частоты пресинаптической стимуляции. Эти временные характеристики чётко попадают в диапазон тета-ритма. Важно отметить, что генерация тета-ритма в этом случае является менее энергозатратным, так как относительно короткая высокочастотная активация пресинаптической клетки вызывает длительный выброс нейромедиатора и, соответственно, более длительные тормозные ответы, которые идеально подходят для усиления контроля над постсинаптической клеткой-мишенью.
В настоящее время не существует единого мнения в отношении механизмов, приводящих к длительному асинхронному выбросу нейромедиатора, тем не менее известно, что асинхронный выброс медиатора является кальций-зависимым процессом. В настоящее время имеются предположения о том, что в основе этого процесса могут лежать одна или несколько ниже перечисленных причин:
а) вход кальция в пресинаптическое нервное окончание через Са2+ проницаемые каналы (NMDA рецепторы и/или ванилоидные рецепторы (TRPV-1));
б) выброс кальция из внутриклеточных депо;
в) замедление выведения Са2+ из пресинаптического нервного окончания.
Целью данного научного проекта является исследование механизмов асинхронного выброса нейромедиатора в перисоматических синапсах гиппокампа мыши in vitro.
В связи с целью были поставлены следующие задачи:
1. Выяснить роль пресинаптических NMDA рецепторов в генерации асинхронного выброса нейромедиатора.
2. Определить роль ванилоидных рецепторов (TRPV-1) в генерации асинхронного выброса нейромедиатора.
3. Выявить вклад внутриклеточных депо кальция в генерацию асинхронного выброса нейромедиатора.
4. Исследовать возможный вклад замедленного вывода кальция из клетки на длительность асинхронного выброса нейромедиатора.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ