Лаборатория микросетей мозга

Гранты

• Грант РНФ "Астроглиальный контроль ритмической и эпилептиформной активности мозга". Соглашение № 15-14-30000. 2015-2017 гг.

• Итоги выполнения первого этапа

  В ходе данного этапа проекта были разработаны и протестированы экспериментальные методики и протоколы, необходимые для оценки роли глиальной компоненты в формировании и развитии эпилептиформной активности головного мозга. С их помощью были получены экспериментальные записи активности сетей мозга и данные компьютерного моделирования, дающие важные сведения о степени участия астроглии в формировании и поддержании ритмов мозга в норме и при развитии патологий. С помощью программы NEURON мы объединили отдельно смоделированные клетки в сеть (до 200 штук). Данная сеть обладает физиологическими параметрами гиппокампальной сети и также включает в себя объёмную передачу посредством астроглии. Для выполнения этой задачи были использованы хорошо изученные ранее сети, образованные корзинчатыми клетками (basket cells), имеющие возбуждающие входы от нейронов. Для вычислительных целей моделирование соединения между клетками представлялось в виде виртуальных колец. Данная конфигурация позволяет получить исчерпывающее представление о межклеточных связях, избегая при этом вопросов, касающихся условий границ. Для отражения распространения продолжительного сигнала между соседними клетками вычисления производились между ближайшими клетками (виртуальное расстояние около 50 мкм). Кроме того, данная математическая модель была усовершенствованна собранными в лабораторных исследованиях данными о глиальных функциях. С помощью данной модели в дальнейшем можно будет определить изменения глиальных функций, происходящих во время развития эпилепсии, а также при глиозе. Кроме того, экспериментально полученные данные позволят установить являются ли нарушения функций глиальных клеток достаточными для запуска эпилептиформной активности, и какого рода изменения – острые или хронические, – появляются в функционировании глиальных клеток после длительной эпилептиформной активности. Социальная значимость ожидаемых результатов очевидна: около 5% населения страдают от эпилепсии в течение своей жизни. Ожидаемые результаты исследований предлагаемого проекта должны определить новые мишени для терапевтического воздействия, направленного на лечение данного заболевания.