Тип: экспериментальный Область знаний: нейробиология Метод: электрофизиологический метод пэтч-кламп, оптический биоимиджинг

Цель работы:

Изучение роли мембранных глициновых рецепторов в регуляции нейронной активности на примере гипоталамических нейронов медиального преоптического ядра.

Описание проекта:

Медиальное преоптическое ядро (МПЯ) играет ключевую роль в мозге в обеспечении целого ряда важных регуляторных функций, включающих в себя поддержание температуры тела и контроль уровня кислорода в тканях мозга. Кроме того, МПЯ является основным интегративным центром, участвующим в обеспечении таких сложных форм социального поведения, как репродуктивное и родительское.Недавние показали наличие большого числа нейрональных глициновых рецепторов в МПЯ, которые не вовлечены напрямую в синаптическую нейропередачу. Согласно нашей рабочей гипотезе, глициновые рецепторы, присутствующие в мембранах нейронов МПЯ, активируются лигандом (глицином или таурином), который, в свою очередь, высвобождается в межклеточное пространство астроцитами. Выброс лиганда происходит в ответ на активацию астроцита глутаматом, концентрация которого в межклеточном пространстве повышается с увеличением нейронной активности в МПЯ. Таким образом, глиальные клетки посредством активации глициновых рецепторов могут тормозить нейроны МПЯ, предохраняя их от чрезмерной активации, вызванной избыточным глутаматом, повышенные концентрации которого, часто оказывают нейротоксическое действие. Показано, что стимуляция глутаматом значительно увеличивает возбудимость нейронов МПЯ (рис.1А). В условия блокады глициновых рецепторов стрихнином при той же стимуляции глутаматом восстановление отрицательного потенциала на мембране происходит значительно медленнее (рис.1 Б). Это свидетельствует о том, что при массированной стимуляции глутаматом может происходить активация глицинергических механизмов, обеспечивающих тормозное реполяризующее воздействие на нейроны медиального преоптического ядра. В данной работе используется электрофизиологический метод пэтч-кламп в конфигурации «perforated patch».

Влияние блокады глициновых рецепторов на возбудимость нейронов медиального преоптического ядра при стимуляции глутаматом

Рисунок 1 - Влияние блокады глициновых рецепторов на возбудимость нейронов медиального преоптического ядра при стимуляции глутаматом.

  • А - Увеличение возбудимости нейронов медиального преоптического ядра при стимуляции глутаматом в концентрации 1 мМ.
  • Б - Замедление фаз деполяризации и реполяризации при стимуляции глутаматом в условиях блокады глициновых рецепторов стрихнином в концентрации 20 µМ.

Работа выполняется при поддержке грантов:

  • Грант ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационнойРоссии» на 2009-2013 годы под руководством приглашенных исследователей (№ 14.В37.21.0852).

Координатор проекта

Лебедева Альбина Владимировна (lebedeva@neuro.nnov.ru)

Руководители проекта

д.б.н., проф., Семьянов Алексей Васильевич к.б.н., Друзин Михаил Ярославович

Коллектив исполнителей

Лебедева Альбина Владимировна