|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Вклад наружной части бледного ядра в осцилляторную активность моторных нейросетей в экспериментальной модели болезни Паркинсона. Материалы конференции «Теоретическая и экспериментальная биофизикатезисы доклада
- Авторы: Бражник Е.С., Шубина Л.В., Мысин И.Е., Попова Л.Б., Новиков Н.И.
- Сборник: Материалы конференции «Теоретическая и экспериментальная биофизика 2023»
- Тезисы
- Год издания: 2023
- Место издания: Синхробук (SynchrobookTM Пущино
- Первая страница: 22
- Аннотация: Болезнь Паркинсона (PD) — прогрессирующее нейродегенеративное заболевание, обусловленное утратой дофаминергической иннервации базальных ганглиев, что приводит к нарушениям контроля мышечной активности, движений и баланса тела. Аберрантную синхронную осцилляторную активность (бетаосцилляции) в моторных нейросетях при дефиците DА связывают с возникновением двигательных нарушений при PD, a так же в экспериментальных моделях паркинсонизма. Источники и механизмы развития двигательных нарушений не ясны. Внешний отдел бледного шара (GPe) является ключевым ядромнейросети BG, контролирующих локомоторную функцию. Несмотря на клиническую значимость GPe в контроле движений, информация о его вкладе в аномальную активность нейронных сетeй и моторную дисфункцию при PD ограничена. На экспериментальной модели PD нами изучено участие GPe в процессах возникновения и распространения аномальной синхронизованной осцилляторной ЛПП активности в моторных нейросетях, которая появляется после повреждения DА-синтезирующих клеток SNc. Показано, что активность MCx и ядер BG, включая GPe, в норме не синхронизована, что обеспечивает координированную работу моторных нейросетей, контролирующих локомоцию. Утрата DА при PD сопровождается появлением аберрантных когерентных осцилляций в MCx, GPe и другиx ядраx BG и приводит к нарушению локомоции. Установлено, что активность ЛПП в GPe у животных с DА-дефицитом представлена по крайней мере двумя частотными диапазонами — бета (30—36 Гц) и гамма (50—56 Гц), что указывает на наличие в GPe отдельныx групп нейронов, контролирующих движение в норме и при развитии аномальной активности в моторных нейросетях при PD. Бетаoсцилляции, которые предположительно связаны с развитием брадикинезии и мышечной ригидности при PD, имеют наибольшую мощность в MCx и SNr, а в GPe и dStr их мощность существенно ниже, что предполагает минимальную роль последних двух ядер в передаче бета-ритма в моторных нейросетях. Патологическая когерентная 50—56 Гц гамма-активность, регистрируемая в GPe, dStr и mPFC, но не в MCx и SNr, может быть характеристикой состояния PFCстриопаллидарной моторной нейросети, и связана с развитием специфических двигательных симптомов при PD (акинезия, застывание). Стимуляция DАрецепторов леводопой устраняла синхронизацию в нейросетях полушарий с DАдефицитом и восстанавливала нормальную локомоцию, что указывает на возможную связь этиx ритмoв с нарушением двигательной функции у животных с PD.Наличие бета- и гамма-осцилляторной ЛПП активности в полушариях с DАдефицитом свидетельствует о сложной организации моторных нейросетей, контролирующих в норме различные аспекты локомоции. Представленные результаты показывают, что при дефиците дофамина меняется баланс в функционировании отдельных элементов нейронных сетей, включающих различные отделы неокортекса и ядер BG, что ведет к возникновению и распространению аберрантных когерентных осцилляций.Нами также исследованы эффекты локальной блокады синаптических входов GPe и торможение активности GPe агонистом GABA-A-рецепторов,мусцимолом, на выраженность аномальных ритмов и способность к восстановлению двигательной функции у крыс в экспериментальной модели PD.Установлено, что торможение активности GPe, мусцимолом или ее повышение пикротоксином, а также блокада глутаматергических входов GPe вызывали длительное снижение мощности ЛПП в бета-частотном диапазоне в MCx и SNr и восстановление нормальной локомоции. Выявление критических компонентов моторных нейросетeй, участвующих в развитии двигательных нарушений при PD, и модуляция их активности при микроинъекциях специфических антагонистов/агонистов или хемогенетическими методами позволит в перспективе разработать новые подходы к лечению болезни Паркинсона.Сокращения: PD — Болезнь Паркинсона; DА — дофамин; GPe — наружное ядро бледного шара; BG — базальные ганглии; SNc, SNr — чернaя субстанция; MCx — моторная кора; dStr — дорсальный отдел полосатого тела; PFC — медиальная префронтальная кора; GABA-A — ГАМКА-рецептор; ЛПП — локальный полeвой потенциал.
- Добавил в систему: Попова Людмила Борисовна