Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Постсинаптическое действие гамма-аминомасляной кислоты в коре головного мозга новорожденных крыс и мышей
ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Постсинаптическое действие гамма-аминомасляной кислоты в коре головного мозга новорожденных крыс и мышей"

Валеева Гузель Равилевна

ПОСТСИНАПТИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ГАММА-АМИНОМАСЛЯНОЙ КИСЛОТЫ В КОРЕ ГОЛОВНОГО МОЗГА НОВОРОЖДЕННЫХ КРЫС И МЫШЕЙ

03.03.01 - физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 4 ИЮН 2012

Казань - 2012

005045784

005045784

Работа выполнена в лаборатории биофизики синаптических процессов Федерального государственного бюджетного учреждения науки Казанского института биохимии и биофизики Казанского научного центра Российской академии наук (КИББ КазНЦ РАН, г. Казань) и в лаборатории ранней активности развивающегося мозга Средиземноморского института нейробиологии INMED INSERM U 901 - Université Aix-Marseille-II (г. Марсель) в рамках программы двойной аспирантуры под совместным русско-французским руководством.

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, академик РАН Никольский Евгений Евгеньевич

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор, зав. кафедрой физиологии человека и животных Казанского (Приволжского) федерального университета

Ситдикова Гузель Фаритовна

доктор биологических наук, доцент кафедры физиологии ФГБОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана»

Каримова Руфия Габдельхаевна

Ведущая организация:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова Российской академии наук

Защита состоится 29 июня 2012г. в_часов на заседании диссертационного

совета Д 220.034.02 по защите докторских и кандидатских диссертаций при ФГБОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана» по адресу: 420029, Казань, Сибирский тракт, 35.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана»

Автореферат разослан мая 2012г. и размещен на сайтах

http://www.mon.gov.ru/ и // www.ksavm.senet.ru/

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук, профессор

Гильмутдинов Р.Я.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования

Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) является основным медиатором торможения в коре головного мозга взрослых млекопитающих. ГАМК вырабатывается особым классом нейронов - интернейронами, которые составляют примерно 10-20% от общего числа нейронов. В тормозных синапсах освобождение ГАМК вызывает активацию проницаемых для СГ ГАМКд рецепторов на постсинаптической мембране. Это приводит к кратковременному увеличению проводимости клеточной мембраны, лежащему в основе шунтирующего торможения, или гиперполяризации, приводящей к торможению вследствие удаления мембранного потенциала от порога генерации потенциала дейстия (ПД).

Нарушение ГАМКергического ингибирования приводит к изменениям в балансе между возбуждением и торможением и, как следствие, к изменениям активности нейрональных сетей. Изменение этого баланса в коре головного мозга часто сопровождается эпилептическими разрядами. Так, значительное количество врожденных и приобретенных эпилептических синдромов является следствием нарушения работы ГАМКергической тормозной системы. Интересно, что при некоторых эпилептических синдромах, а также в результате травмы или гипоксии происходит изменение полярности ГАМКергических ответов из гиперполяризующих в деполяризующие (Cohen et al., 2002;Breitwieser et al., 1996;van den Pol et al., 1996;Khalilov et al., 2003). Это происходит вследствие увеличения внутриклеточной концентрации СГ и сдвига потенциала реверсии ГАМК ответов (Егдмк) к более положительным значениям. Таким образом теряется важный компонент ГАМКергического торможения, связанный с гиперполяризацией. Более того, при значительном увеличении внутриклеточной концентрации СГ деполяризующее действие ГАМК может приводить к клеточному возбуждению, то есть при этом может происходить качественное изменение в действии ГАМК от тормозного к возбуждающему.

Если возбуждающее действие ГАМК в ЦНС взрослого млекопитающего проявляется, в основном, в патологических состояниях, то на ранних этапах онтогенеза возбуждение, производимое активацией ГАМКа рецепторов, считается общепринятым правилом (Freund & Buzsaki, 199б;Веп-Ari et al., 1997;Leinekugel et al., 1997;Parra et al., 1998;Gupta et al., 2000;Somogyi & Klausberger, 2005;Ben Ari et al., 2007;Tepper et al., 2010). Как

в

и в патологических состояниях, возбуждающее действие ГАМК в раннем онтогенезе объясняется повышенным содержанием СГ в незрелых нейронах и, как следствие, более положительным, чем потенциал покоя (ПП), значением потенциала реверсии ГАМК опосредованных ответов (Ерлмк)-Возбуждающее действие ГАМК играет важную роль в генерации ранних паттернов сетевой нейрональной активности (в частности, так называемых гигантских деполяризующих потенциалов в гиппокампе) в то время, когда количество синаптических связей еще невелико. Считается, что на этих этапах развития малое количество синапсов, которые необходимы для активации, нейрональной сети, компенсируется возбуждающим действием ГАМК.

Доказательства деполяризующего и возбуждающего действия ГАМК на незрелые нейроны были получены практически во всех структурах центральной нервной системы (ЦНС) у самых разных видов животных с помощью электрофизиологических и оптических экспериментальных методов. Это позволяет считать, что возбуждающее действие ГАМК является универсальным свойством развивающегося мозга. Однако несмотря на значительное количество данных, свидетельствующих о возбуждающем действии ГАМК на ранних этапах развития, совершенно неизученным остается вопрос о ключевом свойстве возбуждающей синаптической передачи, а именно о временных задержках проведения возбуждения в ГАМК синапсах и факторах, которые эти задержки определяют. Эта информация является ключевой для понимания механизмов работы развивающейся нейрональной сети гиппокампа, в которой ГАМКергическое возбуждение является одним из ключевых факторов. Кроме того, все наблюдения, свидетельствующие о деполяризующем и возбуждающем действии ГАМК на нейроны развивающегося мозга были получены с использованием in vitro препаратов срезов мозга и нейрональных культур, приготовление которых неизбежно приводит к повреждению нейронов и может вызывать изменение характера действия ГАМК от тормозного к возбуждающему, вторичному травме. Однако на сегодняшний день не известно, какой вклад нейрональная травма вносит в феномен возбуждающего действия ГАМК у новорожденных животных.

Цель и задачи исследования

Целью данной работы было исследовать свойства возбуждающей ГАМКергической синаптической передачи в коре головного мозга крыс и мышей на ранних этапах посткатального развития.

В соответствии с целью были сформулированы следующие задачи исследования:

1. Определить роль травматизации нейронов в ходе приготовления срезов гиппокампа в возбуждающем действии ГАМК.

2. Определить временные характеристики возбуждения в ГАМКергическом синапсе развивающегося гиппокампа in vitro.

3. Выявить факторы, определяющие кинетику постсинаптического ГАМКд опосредованного ответа и свойства ГАМКергического возбуждения.

Положения, выносимые на защиту

* Феномен смены тормозного действия ГАМК на возбуждающее вследствие повреждения нейронов при нарезке срезов гиппокампа обнаруживается в приповерхностной области среза в течение второй постнатальной недели. Однако нейрональная травма не является причиной возбуждающего действия ГАМК в развивающемся мозге крыс и мышей в ходе первой недели после рождения.

• Передача возбуждения в ГАМКергическом синапсе гиппокампа происходит с длительной и вариабельной задержкой, поскольку при физиологических значениях концентрации внутриклеточного хлора деполяризация постсинаптической мембраны, вызванная активацией ГАМКа рецепторов, в большинстве случаев не достигает порога возникновения ПД. Достаточный для возбуждения уровень деполяризации достигается за счет активации подпороговой неинактивируемой натриевой проводимости.

Научная новизна

В ходе проведенных исследований был обнаружен феномен смены полярности ГАМКа опосредованных ответов нейронов, расположенных вблизи поверхности среза гиппокампа и повреждающихся вследствие перерезки их нейрональных отростков при нарезке срезов.

Впервые показано возбуждающее действие ГАМК на нейроны интактного гиппокампа мышей in vitro в первые дни постнатального развития.

Описаны временные характеристики возбуждения в ГАМКергическом синапсе гиппокампа новорождненных крыс. Показано, что передача возбуждения в развивающемся ГАМКергическом синапсе происходит с длительной и высоко вариабельной задержкой.

Впервые установлены: (I) зависимость временных параметров проведения возбуждения в ГАМКергическом синапсе от концентрации СГ в постсинаптическом нейроне и (II) участие подпороговой натриевой проводимости в генерации постсинаптических ПД.

Научно-практическая значимость работы

Характеристика действия ГАМК на постсинаптические нейроны коры развивающегося мозга крайне важна для понимания процессов, происходящих в ЦНС на ранних этапах развития организма, поскольку в гиппокампе как грызунов, так и приматов ГАМКергические синаптические контакты устанавливаются одними из первых в онтогенезе. Полученные данные также имеют большое значение для исследования физиологических паттернов сетевой активности развивающегося мозга, в которых ГАМКергическая нейропередача выполняет одну из ключевых ролей, и патологических состояний, связанных с нарушением ГАМКергического тороможения, таких как эпилепсия и травма нейронов головного мозга. Данные о смене полярности ГАМК опосредованных ответов вследствие повреждения нейронов в процессе приготовления срезов гиппокампа позволяют расширить существующие представления о специфике этого, одного из наиболее популярных среди нейробиологов, объекта исследований, что дает возможность корректировать и вносить новые аспекты в интерпретацию получаемых с его помощью данных.

Результаты работы могут применяться в клинических исследованиях, нейропедиатрии, при разработке антиэпилептических фармакологических препаратов, а также при исследовании последствий травмирования нервной ткани.

Апробация работы

Результаты работы были представлены на Всероссийской научно-теоретической конференции «Физиологические механизмы адаптации

растущего организма», на Всероссийской научной конференции с международным участием «Теоретические основы физической культуры», на Коллоквиуме докторской школы биологических наук и наук о здоровье Средиземноморского университета Aix-Marseille II (XVIIIè Colloque de l'Ecole Doctorale des Sciences de la Vie et de la Santé), a также на международной конференции Society for Neuroscience of USA (2011, Washigton DC).

Работа выполнена при поддержке стипендии правительства Франции для написания диссертации под совместным русско-французским руководством Bourse de thèse en co-tutelle (№2009 4711), грантами FRM, ANR, грантом Президента РФ «Ведущая научная школа» НШ-64631.2010.7, а также грантом Правительства РФ ведущим ученым №11.G34.31.0075.

По материалам диссертационной работы опубликовано 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ (три из которых - в международных изданиях), и тезисы 4 докладов.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 3 глав, заключения, выводов, списка исользуемой литературы и списка сокращений. Работа оформлена на 122 страницах и иллюстрирована 16 рисунками. Список литературы содержит 273 источника.

Список используемых сокращений

ГАМК-ПСП - ГАМКергический постсинаптический потенциал ГАМК-ПСТ - ГАМКергический постсинаптический ток ДСгамк _ движущая сила ГАМК ответа

мГАМК-ПСП - смоделированный ГАМКергический постсинаптический

потенциал

мМ - ммоль/л

мкМ - мкмоль/л

ПД — потенциал действия

ПП - потенциал покоя

Егамк - потенциал реверсии ГАМК ответа

INap - неинактивируемый натривевый ток

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объекты и растворы

Эксперименты проводили на препаратах срезов гиппокампа и интактного гиппокампа in toto. Для приготовления in vitro препаратов использовали лабораторных крыс линии Wistar и мышей линии Swiss. Все экспериментальные процедуры с использованием лабораторных животных проводили в соответствии с директивой Евросовета и Европарламента от 22 сентября 2010г. о защите животных, используемых в научных целях (Directive 2010/63/EU).

Толщина срезов, нарезаемых перпедикулярно длинной оси гиппокампа, составляла 450 мкм, за исключением экспериментов по исследованию глубинного профиля действия ГАМК, для которых использовали срезы, толщиной 550 мкм. Готовые препараты помещали в оксигенированный (95% 02/5% С02) раствор искусственной цереброспинальной жидкости (ИЦСЖ) следующего состава (в мМ): NaCl 126, KCl 3.5,СаС12 2.0, MgCl2 1.3, NaHC03 25, NaH2P04 1.2, глюкоза 11 (pH 7.4), и выдерживали при комнатной температуре (20-22° С) около часа перед регистрацией. Для регистрации препарат размещали на нейлоновой сетке, расположенной вблизи основания перфузируемой камеры объемом 2 мл так, что непрерывно оксигенируемый раствор ИЦСЖ равномерно омывал препарат со всех сторон. Скорость перфузии при регистрации срезов составляла 2 мл/мин, тогда как интактный гиппокамп перфузировали со стандартной скоростью 4-6 мл/мин для обеспечения доступа кислорода к нейронам в глубине препарата. Скорость перфузии препарата интактного гиппокампа увеличивали до 8-10 мл/мин в экспериментах с аппликацией изогувацина, что обеспечивало кратковременность аппликации.

В экспериментах использовали следующие вещества (фирмы Sigma и фирмы Tocris): тетродотоксин (ТТХ), фенитоин, 6-циано-7-нитрокиноксалин-2,3-дион (CNQX), буметанид, изогувацина гидрохлорид, 0-(-)-2-амино-5-фосфопентановая кислота (APV), (2S)-3-[[(15)-l-(3 4-

дихлорофенил)этил]амино-2-

гидроксипропил](фенилметил)фосфорноватистой кислоты гидрохлорид (CGP55845), бикукуллина метиодид.

Внеклеточная и пэтч-кламп регистрация активности нейронов

Внеклеточную регистрацию полевых потенциалов и популяционной активности нейронов проводили при помощи электрода, изготовленного из

вольфрамовой проволоки, диаметром 50 мкм, располагаемого в САЗ области пирамидного слоя клеток гиппокампа. Для регистрации нейрональной активности на разной глубине гиппокампального среза использовали шестнадцатиканальный силиконовый датчик с расстоянием между соседними расположенными в один ряд электродами в 50 мкм. Диаметр электродов датчика также составлял 50 мкм. Усиление и оцифровку регистрируемых сигналов (с частотой 10 кГц) осуществляли с помощью изготовленного по заказу многоканального усилителя (хЮОО, фильтр 0.1 Гц-4 кГц) и аналого-цифрового преобразователя Digidata 1440А. Для анализа популяционной активности нейронов данные внеклеточной регистрации фильтровали с помощью фильтра высоких частот (>200 Гц), на рисунках также представлены отфильтрованные записи.

Пэтч-кламп регистрацию проводили с использованием усилителей Axopatch 200А и ЕРС-9. Пэтч пипетки изготавливали из боросиликатных стеклянных капилляров. Внутрипипеточный раствор для пэтч-кламп регистрации в конфигурации «целая клетка» содержал (в мМ): глюконат калия (0-135) или KCl (0-135); MgCl2 2; Hepes 10; Mg-ATP 4; Na-GTP 0.3; для выведения pH раствора до значения 7.3 использовали КОН.

Регистрация ответов, вызванных синоптической активацией ГАМКа рецепторов

Синаптические ГАМКа опосредованные ответы вызывали с помощью элктрической стимуляции ГАМКергических терминалей, образующих синаптические контакты на поверхности нейронов САЗ области гиппокампа. Электрическую стимуляцию осуществляли биполярным электродом, изготовленным в виде стеклянной тета-пипетки или парной изолированной нихромовой проволоки, на расстоянии до 500 мкм от регистрирующего электрода в присутствии антагонистов ионотропных глутаматных (10 мкМ CNQX, 40 мкМ APV) и ГАМКБ (1 мкМ CGP 55845) рецепторов. Отдельные эксперименты, в которых ответы на электрическую стимуляцию частично или полностью сохранялись в присутствии антагониста ГАМКд рецепторов бикукуллина (20 мкМ), из дальнейшего анализа исключали.

В экспериментах с пэтч-кламп регистрацией ГАМКергических ПСП в конфигурации «целая клетка» в режиме фиксации тока порог возникновения постсинаптических ПД определяли как значение мембранного потенциала, при котором величина dU/dt превышала 10 В/с (Stuart et al., 1997;Fricker et ai, 1999). Величину задержки проведения ГАМК опосредованного возбуждения определяли как время между началом стимула и пиком ПД,

генерируемого постсинаптической клеткой. Оценку длительности задержки и вероятности возникновения ПД в каждой клетке проводили среди сотни вызванных ГАМКергических постсинаптических потенциалов (ГАМК-ПСП).

Моделирование ГАМКергических постсинаптических потенциалов

Смоделированные ГАМК-ПСП (мГАМК-ПСП) получали, подавая через пэтч электрод на мембрану регистрируемой клетки ток в форме ГАМКергического постсинаптического тока (ГАМК-ПСТ), полученный путем усреднения сотни спонтанных ГАМК-ПСТ, предварительно зарегистрированных в режиме фиксации потенциала в присутствии антагонистов ионотропных глутаматных рецепторов аналогично процедуре, описанной для глутаматергических синапсов (Fricker & Miles, 2000). Для каждого нейрона подбирали такую амплитуду ГАМК-ПСТ, которая была необходима для активации околопороговых ответов.

Регистрация активности одиночных НМДА и ГАМК каналов

Для регистрации активности одиночных ГАМКА каналов в пэтч-кламп конфигурации «на клетке» использовали внутрипипеточный раствор следующего состава (в мМ): NaCl 120, TEA-Ci 20, КС1 5, 4-аминопиридин 5, CaCI2 0.1, MgCl2 10, глюкоза 10, Hepes-NaOH 10 и ГАМК. рН раствора выводили до значений 7.2-7.3. ГАМК (1-2 мкМ) добавляли из замороженного матричного раствора в день эксперимента. Движущую силу ГАМКд опосредованных ответов рассчитывали по вольт-амперной характеристике токов, протекающих через ГАМКд каналы (Tyzio et al., 2006), и корректировали на величину ошибки в 2 мВ (Tyzio et al., 2008).

ПП нейронов определяли по вольт-амперной характеристике токов, протекающих через одиночные НМДА каналы (Leinekugel et ai, 1997;Tyzio et al., 2003). Поскольку НМДА токи реверсируют приблизительно около 0 мВ (Nowak et al., 1984), то при регистрации в конфигурации «на клетке» реверсия происходит при потенциале на пэтч пипетке, равном ПП клетки. Внурипипеточный раствор для регистрации НМДА каналов содержал ИЦСЖ без Mg2+, 10 мкМ НМДА, 10 мкМ глицина и 1 мкМ стрихнина. Многоуровневые, а также короткие открывания НМДА каналов р анализ не включали.

Статистический анализ данных

Полученные данные анализировали автономно с использованием следующего программного обеспечения: пакет pClamp 10.0 (Molecular Devices), miniAnalysis (Synaptosoft), IGOR Pro (WaveMetrics), MATLAB

(MathWorks), Statistica 10 (StatSoft), Origin 7.0 (Microcal Software). Групповые данные представлены как среднее значение ± стандартная ошибка. Статистическую оценку существования различий в сравниваемых выборках оценивали для 5% уровня значимости с помощью Т-критерия Стьюдента и критерия согласия Колмогорова-Смирнова.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. ГАМК опосредованное возбуждение in vitro - физиологический феномен или результат травматизации нейронов?

Возбуждающее действие ГАМК не ограничивается классическим эффектом на незрелые нейроны развивающегося мозга in vitro. Согласно данным литературы, ГАМК может оказывать деполяризующий и возбуждающий эффект на зрелые нейроны, подвергавшиеся различным видам травмирующего воздействия, таким как нарушение осмотического баланса, перегрев и перерезка аксонов (van den Pol et al., 1996;Nabekura et al., 2002), а также сопровождающим некоторые патологические состояня ЦНС (Cohen et al., 2002;Khalilov et al., 2003;De Köninck, 2007;Price et al., 2009a).

В связи с этим возникает вопрос, не является ли ГАМК опосредованное возбуждение в синапсах развивающегося мозга in vitro следствием посттравматического изменения характера действия ГАМК? Как известно, основные доказательства деполяризующего и возбуждающего действия ГАМК на незрелые нейроны были получены с помощью in vitro препаратов срезов мозга, диссоциированных нейронов и нейрональных культур. Во время нарезки срезов нейроны сильно повреждаются, особенно те из них, которые расположены вблизи поверхности среза (Bäk et al., 1980). Еще большим повреждающим воздействиям нейроны подвергаются во время диссоциации из ткани и пересадки клеточных культур. Кроме того известно, что хотя ГАМК возбуждает нейроны в срезах гиппокампа в течение первой недели после рождения, в интактном in vitro препарате целого гиппокампа (in toto), где степень повреждения нейронов достаточно ограничена по сравнению со срезом (Khalilov et al, 1997), ГАМК оказывает противоположное тормозное воздействие на активность нейронов у животных, в возрасте 5-7 дней постнатального развития (Dzhala et al, 2010).

Для проверки гипотезы о возможной роли нейрональной травмы, сопутствующей приготовлению срезов мозга, в возбуждающем действии

ГАМК на ранних этапах онтогенеза 1) проводили более детальный анализ действия ГАМК в препаратах in toto гиппокампа начиная с первого дня после рождения в течение всей последующей недели, а также 2) оценивали действие ГАМК на разных глубинах среза гиппокампа новорожденных животных, исходя из представления о том, что если возбуждающее действие ГАМК является следствием травматизации клеток при нарезке срезов, то оно должно быть наиболее выраженным вблизи поверхности среза, где больше поврежденных клеток.

1.1. Действие ГАМК в синапсах интактного гиппокампа in vitro в ходе первой постнатальной недели.

С помощью внеклеточной регистрации популяционной активности нейронов (ПАН) пирамидного слоя интактного гиппокампа новорожденных мышей исследован эффект кратковременной аппликации селективного агониста ГАМКа рецепторов изогувацина (10 мкМ в течение 1 мин) начиная с первого дня до конца первой недели постнатального развития. В контрольных условиях ПАН, представляющая собой внеклеточные ПД от десятков нейронов, окружающих регистрирующий электрод, была сгруппирована в гигантские деполяризующие потенциалы (ГДП), характерный для данного возраста паттерн активности гиппокампальной сети нейронов. В интактном in toto гиппокампе мышей в возрасте от одного до трех дней после рождения (Р1-3) аппликация изогувацина вызывала кратковременное увеличение частоты организованной в ГДП активности нейронов от 0.5±0.1 с'1 до 1.4±0.2 с'1 (п=8 мышей; Р<0.001). Возбуждающие ответы на аппликацию изогувацина также наблюдали в интактом гиппокампе мышей в течение четвертого и пятого постнатальных дней (Р4-5), но не в гиппокампах животных старше Р5. Активация ГАМКд рецепторов синаптической ГАМК, высвобождаемой в ответ на электрическую стимуляцию ГАМКергических терминалей в присутствии антагонистов ГАМКб рецепторов и ионотропных рецепторов глутамата, также вызывала повышение ПАН в in toto препаратах гиппокампа мышей в возрасте Р2-3. При этом наблюдалось двенадцатикратное увеличение частоты ПАН относительно базового уровня активности (п=3 мыши; Р<0.05), и этот эффект блокировался антагонистом ГАМКд рецепторов бикукуллином (20 мкМ). Напротив, в in toto гиппокампах животных старше РЗ синаптическая активация ГАМКд рецепторов оказывала угнетающий эффект на активность нейронов, в 0.3 раза снижая частоту ПАН по сравнению с базовым уровнем

активности. Данный эффект также устранялся с помощью бикукуллина (п=3 мыши; Р<0.05).

Таким образом, активация ГАМКа рецепторов как с помощью экзогенного агониста, так и эндогенной ГАМК, высвобождающейся при активации ГАМК синапсов, приводит к возбуждению нейронов интактного гиппокампа мышей в первые дни постнатального развития. Возбуждение в ответ на активацию ГАМКа рецепторов сменяется торможением к концу первой постнатальной недели. При этом возрастное изменение эффекта синаптической ГАМК происходит раньше, чем смена эффекта изогувацина, что характерно и для срезов гиппокампа (Tyzio et al., 2007;Tyzio et al., 2008).

1.2. Движущая сила ГАМКЛ опосредованных ответов в синапсах интактного гиппокампа новорожденных мышей.

ГАМК оказывает возбуждающее действие на незрелые нейроны благодаря деполяризованным значениям потенциала реверсии ГАМК ответов (Егамк) и деполяризующей движущей силе (ДСгдмкХ действующей на трансмембранные ГАМКа опосредованные токи. Для оценки ДСгдмк в нейронах in toto гиппокампа на второй и пятый дни после рождения проводилась регистрация токов, протекающих через одиночные ГАМКа каналы, в пэтч-кламп конфигурации «на клетке». Параллельно, с помощью регистрации токов, протекающих через НМДА каналы, в том же препарате оценивали мембранный потеныиал покоя (1111) нейронов - второй параметр, определяющий величину ДСГАмк- Оказалось, что на второй день после рождения в большинстве зарегистрированных нейронов Егамк имеет деполяризующие значения в диапазоне от 1 до 20 мВ, составляя в среднем 9±2 мВ (п=10 клеток). При этом средее значение ПП нейронов в этом возрасте было равным -74±2 мВ (п=4 клетки). ЕГАмк в нейронах интактного гиппокампа двухдневной мыши, рассчитанный как разница между средним значением ПП и ДСГамк, был равным -66=2 мВ (п=10 клеток). Напротив, в нейронах in toto гиппокампа пятидневной мыши значение Егамк было более негативным по сравнению с животными в возрасте Р2 и составляло -78±1 мВ (п=12 клеток). Среднее значение ДСГАмк при этом было равным -8±1 мВ (п=12 клеток), а ПП был немного более деполяризованным, чем в нейронах интактного гиппокампа двухдневного животного (-71±4 мВ; n=l 1 клеток).

Полученные данные свидетельствуют о том, что как и в срезах, ГАМК деполяризует нейроны интактного in toto гиппокампа, и деполяризующий ГАМК ответ сменяется на гиперполяризующий к пятому дню постнатального

13

развития. Это согласуется с выявленным в интактном гиппокампе возрастным изменением эффекта синаптической ГАМК на ПАН с возбуждающего в течение Р1-3 на тормозный начиная с Р4.

1.3. Профиль действия ГАМК на разных глубинах гиппокампального среза в зависимости от возраста животного.

С помощью многоканального силиконового датчика, содержащего 16 электродов, расположенных в один ряд на расстоянии 50 мкм друг от друга, оценивались внеклеточные ответы нейронов на разных глубинах среза гиппокампа крыс в возрасте от четырех до двадцати девяти дней после рождения, вызванные ативацией ГАМКд рецепторов.

В течение первых двух недель после рождения ПАН в контрольных условиях была организована в виде ГДП, которые генерировались синхронно по всей глубине среза. Ни в одном из экспериментов ингибрования ПАН в глубине среза во время поверхностных ГДП не наблюдали. В ходе первой недели постнатального развития (Р4-5) кратковременная аппликация агониста ГАМКд рецепторов изогувацина (10 мкМ в течение 1 мин) вызывала синхронное повышение частоты ПАН по всей глубине среза. При этом на поверхностных электродах частота ПАН в присутствии изогувацина увеличивалась по отношению к базовому уровню активности в 1,6 раз, а на глубинных электродах в 2 раза (п=5 срезов; Р<0.001). В течение второй недели после рождения (Р7-15) изогувацин также вызывал возбуждающий эффект, равновыраженный на всех глубинах. Так, частота ПАН при аппликации изогувацина на поверхности и в глубине среза увеличивалась, соответственно, в 2.4 и 2.8 раза (п=19 срезов; Р0.001). Смена эффекта изогувацина от возбуждающего к тормозному происходила в конце второй недели после рождения, что соответствует существующим в литературе данным (Khazipov et al., 2004;Tyzio et al., 2008). В 2/3 всех зарегистрированных срезов, начиная с Р19, нейрональная активность в контроле была организована в острые волны (sharp waves; Ylinen et al., 1995), которые ингибировались изогувацином одинаково эффективно по всей глубине среза. При этом частота ПАН у крыс, в возрасте Р19-29, снижалась в 0.7 раз в присутствии изогувацина как на поверхностных, так и на глубинных электродах (п=7 срезов; Р<0.01).

Поскольку одну из ключевых ролей в генерации сетевых событий в гиппокампе выполняют глутаматергические связи (Buzsaki, 1986;Khazipov et

а1., 1997;Во1еа е1 а!., 1999), то на следующем этапе исследования оценивали ГАМКд рецептор опосредованные эффекты изогувацина на разных глубинах среза в присутствии блокаторов глутаматных (СЫС)Х, АРУ), а также ГАМКБ (СОР55845) рецепторов. В течение первой недели после рождения (Р4-5) изогувацин увеличивал частоту ПАН по всей глубине среза, без каких-либо различий в величине ответа между электродами, расположенными на разных глубинах (п=6 срезов). В ходе второй недели (Р7-15) изогувацин оказывал возбуждающий эффект в приповерхностной области среза, однако на глубинных участках регистрации подавлял активность нейронов (п=18 срезов; Р<0.001 по сравнению с поверхностью). Во время третьей и четвертой недель постнатального развития такого изменения полярности ГАМК ответов в приповерхностной области среза не наблюдали, и изогувацин неизменно вызывал равномерное ингибирование ПАН по всей глубине среза (п=5 срезов).

При аппликации изогувацина происходит активация как синаптических, так и экстрасинаптических ГАМКд рецепторов, поэтому также проводили оценку внеклеточного ответа нейронов на разной глубине среза на активацию только синаптических ГАМКд рецепторов эндогенной ГАМК, высвобождаемой при электрической стимуляции ГАМКергических терминалей. В соответствии с данными, полученными с помощью изогувацинового теста, синаптическая активация ГАМКд рецепторов вызывала увеличение частоты ПАН по всей глубине среза в течение первой постнатальной недели (п=7 срезов). Начиная со второй недели и до конца первого месяца постнатального развития электрическая стимуляция неизменно вызывала ингибирование активности нейронов на всех регистрируемых глубинах среза (п=24 среза).

Таким образом, ни один из трех тестов не выявил функциональных различий в действии ГАМК на нейроны, расположенные у поверхности и в глубине гиппокампального среза новорожденных крыс в течение первой недели после рождения. Однако в течение второй постнатальной недели с помощью изогувацинового теста в присутствии блокаторов глутаматных и ГАМКб рецепторов показано изменение полярности ГАМКд опосредованных ответов вблизи поверхности среза, где нейроны подвергаются наибольшей травматизации при нарезке срезов. Данный феномен не наблюдался у животных в возрасте Р19-29, что может быть связано с повышенной скоростью гибели поврежденных нейронов в срезах гиппокампа более взрослых животных, тогда как у крыс в возрасте Р7-15 нейроны,

находящиеся в зоне повреждения, остаются функциональными, демонстрируя инверсию полярности ГАМКа опосредованных ответов.

Совокупность полученных данных позволяет заключить, что на самых ранниих этапах постнатального развития ГАМК оказывает деполяризующее действие на нейроны как в гиппокампальных срезах, так и в интактном гиппокампе. При этом возбуждающее действие ГАМК в ходе первой недели постнатального развития не является следствием повреждения нервной ткани вследствие перерезки нейрональных отростков во время приготовления срезов мозга.

2. Характеристика передачи возбуждения в ГАМКергическом синапсе.

2.1. Синоптическая задержка в ГАМКергическом синапсе гиппокампа.

Для оценки временных характеристик ГАМКергического возбуждения определяли величину задержки проведения ПД в синапсах, образованных ГАМКергическими интернейронам на поверхности клеток САЗ области гиппокампа. Постсинаптические ответы, опосредованные активацией ГАМКд рецепторов, вызывали электрической стимуляцией ГАМКергических терминален в присутствии антагонистов ионотропных глутаматных и ГАМКб рецепторов в срезах гиппокампа новорожденных крыс в возрасте от двух до шести дней после рождения. Регистрацию постсинаптических ПД от десятков нейронов, возникающих в ответ на стимуляцию, производили внеклеточно с тем, чтобы не нарушить внутриклеточную концентрацию СГ и ПП регистрируемых клеток. Было показано, что пик распределения задержек отдельных ПД в ходе ответа приходился на 28±6 мс после стимула, полуширина распределения составляла 71±13 мс, а постоянная времени спада 7б±18 мс (п=8). Эти данные свидетельствуют о том, что задержка проведения ПД в возбуждающем ГАМКергическом синапсе длительна и высоко вариабельна.

2.2. Зависимость временных параметров ГАМК опосредованного возбуждения от внутриклеточной концентрации СГ.

2.2.1. Синаптическая задержка и концентрация СГ внутри клетки

В отличие от классических возбуждающих медиаторов (ацетилхолин, глутамат), активирующих неселективную монокатионную проводимость с потенциалом реверсии трансмембранного тока около 0 мВ и движущей

силой, по величине равной ПП, ГАМКА-опосредованные ответы характеризуются значительно более негативным значением потенциала реверсии, а значит, относительно небольшой движущей силой. Вероятно, это является главным фактором, определяющим свойства медленного ГАМКергического возбуждения. Для проверки данной гипотезы определяли зависимость временных параметров ГАМКергического возбуждения от величины потенциала реверсии ГАМКд-опосредованных ответов (Ерлмк)-Изменение потенциала реверсии ГАМКергических ответов осуществляли путем изменения внутриклеточной концентрации хлора с помощью замены СГ в пипеточном растворе ([СГ]П) на эквимолярное количество глюконата при регистрации в пэтч-кламп конфигурации «целая клетка». Было показано, что длительность и вариабельность величины задержки проведения ПД уменьшаются с увеличением [СГ]П, то есть со сдвигом Егдмк в сторону более положительных значений. Величина задержки проведения возбуждения в ГАМКергическом синапсе подчиналась гамма распределению. Значения пика распределения (моды) и дисперсии величины задержки, а также параметры формы к и масштаба в распределения приведены для разных значений [СГ]П в таблице 1.

Таблица 1 - Параметры распределения величины задержки проведения возбуждения в ГАМКергическом синапсе при различной концентрации СГ в регистрирующей пипетке ([СГ]П).

[СГ]п, мМ ; Мода, мс Дисперсия, мс2 к 0 ■ N

18 48 277 10 5 2

30 29 355 4 9 14

50 17 32 11 2 2

140 8 16 6 2 8

Естественно было предположить, что снижение концентрации внутриклеточного СГ и, как следствие, сдвиг Егамк к более негативным значениям должно увеличивать значение и вариабельность величины задержки проведения ПД. Для уменьшения внутриклеточной концентрации СГ использовали буметанид, блокатор Ыа+/К+/2СГ котранспортера ЫКСС1, поддерживающего повышенное содержание хлора в незрелых нейронах. С помощью внеклеточной регистрации ПД от популяции нейронов САЗ области среза гиппокампа, вызванных фармакологически изолированными ГАМК-ПСП, было обнаружено, что буметанид, блокирующий активность

№ССС1 в концентрации 0.3-0.6 мкМ, действительно увеличивает длительность задержки ПД, а также полуширину и постоянную времени спада внеклеточно регистрируемого ответа. (п=4).

Таким образом, результаты регистрации в конфигурации «целая клетка» при разных значениях [СГ]П и эффект низких концентраций буметанида на ГАМК-ПСП опосредованный ответ популяции нейронов свидетельствуют о том, что временные параметры возбуждения в ГАМКергическом синапсе зависят от внутриклеточной концентрации СГ в постсинаптическом нейроне.

2.3. Движущая сила ГАМ К ответа, мембранный потенциал покоя и порог генерации ПД в нейронах САЗ области среза гиппокампа '.

Возбуждающее действие ГАМК определяется тремя параметрами: движущей силой ГАМК (ДСгамк). мембранным потенциалом покоя клетки (1111) и порогом генерации ПД. С помощью регистрации активности одиночных ГАМКа каналов в конфигурации «на клетке», которая не нарушает внутриклеточной концентрации СГ (Тугю е1 а!., 2006), мы оценивали ДСгамк в пирамидных нейронах САЗ области гиппокампа. Согласно вольт-амперной характеристике ДСгамк в пирамидных клетках гиппокампа крыс в возрасте от двух до пяти дней после рождения была равной 16.5±1.6 мВ (п=32 клетки), что близко к значениям, опубликованным другими авторами (Тугю а1., 2008). Мембранный потенциал покоя нейронов измеряли с помощью регистрации активности НМДА каналов, являющихся сенсорами потенциала, в режиме «на клетке» (Тугт ег а1., 2003). Полученный как потенциал реверсии токов, протекающиз через НМДА каналы, ПП пирамидных клеток САЗ области гиппокампа оказался равным -78.8±3.1 мВ (п=14). Зная эти значения, определили величину ЕГАмк (Егамк = ПП - ДСгамк). которая оказалась равной -61.4±5.4 мВ. При этом величина порога генерации ПД, запускаемых ГАМКергическими ПСП при регистрации в конфигурации «целая клетка» в режиме фиксации тока, варьировала в диапазоне от -63 до -34 мВ со средним значением, равным -45.9±6.5 мВ (п=11 клеток).

Таким образом, перекрываются лишь небольшие области значений Егамк и порога генерации ПД, в большинстве же случаев величина ЕГАмк в нейронах не достигает порога генерации ПД. Это свидетельствует о том, что

1 Исследования, представленные я данном подразделе, выполнены совместно с Романом Тнэио (Я. Тугю)

возбуждающее действие ГАМК требует активации дополнительной подпороговой проводимости, которая увеличивает ГАМК-ПСП и доводит уровень мембранного потенциала до порогового значения.

2.4. Роль неинактивируемого натриевого тока в ГАМКергическом возбуждении.

Известно, что неинактивируемый натриевый ток (INap), который .присутствует в пирамидных клетках САЗ области развивающегося гиппокампа (McBain & Dingledine, 1992) и активируется при значении мембранного потенциала около -60 мВ, является причиной медленной регенеративной деполяризации, запускающей спонтанное спайкование незрелых нейронов САЗ области гиппокампа (Sipila et al., 2005;Sipila et ai, 2006a). Так как ЕГдмк находится вблизи порога активации INap, то возникла гипотеза о том, что INap может принимать участие в формировании возбуждающего механизма действия ГАМК, увеличивая ГАМК-ПСП и доводя уровень деполяризации мембранного потенциала до порога генерации ПД. Для проверки этой гипотезы, исследовали эффекты блокаторов натриевых каналов ТТХ и фенитоИна на ГАМК-ПСП. Поскольку блокада натриевых каналов вызывает пресинаптическое ингибирование, то для исследования использовали модель ГАМК-ПСП (мГАМК-ПСП), подавая через пэтч электрод на мембрану регистрируемой клетки ток в форме ГАМК-ПСТ, предварительно полученный в режиме фиксации потенциала. Эксперименты проводили в присутствии антагонистов глутаматных и ГАМК рецепторов. В этих условиях аппликация блокатора потенциалзависимых натриевых каналов ТТХ (1 мкМ) не только ингибировала ПД, вызванные мГАМК-ПСП, но также подавляла увеличение мГАМК-ПСП подпороговой потенциалзависимой проводимостью. Интегральный ответ, рассчитанный как площадь мГАМК-ПСП (для тех мГАМК-ПСП, которые не привели к генерации ПД), уменьшался под действием ТТХ от 4851±591 мкВ-с до 353б±574 мкВ-с, что составило 70±5 % от контрольных значений (п=6; Р<0.01). ТТХ также уменьшил полуширину мГАМК-ПСП от 132±15 мс до 110±11 мс, то есть до 85±5 % от контрольной величины (п=6; Р<0.001). Антиэпилептический препарат фенитоин (200 мкМ), более предпочтительно блокирующий повторные открывания натриевых каналов и INap (Kuo & Bean, 1994;Segal & Douglas, 1997), также предотвращал увеличение мГАМК-ПСП, уменьшая интегральный ответ до 70±5 % от контрольных значений (от

7585±549 мкВ-с до 5239±555 мкВ-с; п=3; Р<0.01), а полуширину ответа от 182±10 мс до 146±2 мс (п=3; Р<0.01). Фенитоин также полностью подавлял ПД, вызванные мГАМК-ПСП.

Совокупность этих данных подтверждает участие INap в увеличении подпороговых деполяризующих ГАМК-ПСП и роль этого увеличения в реализации возбуждающего действия ГАМК на незрелые нейроны САЗ области гиппокампа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Несмотря на многочисленные доказательства возбуждающего действия ГАМК на нейроны различных структур развивающегося мозга in vitro, а также на свидетельства существования случаев деполяризующего действия ГАМК в ЦНС взрослых животных, до настоящего времени нигде не рассматривался аспект временных характеристик ГАМКергического возбуждения. Поэтому центральной находкой данного исследования является то, что передача возбуждения в ГАМКергических синапсах мозга новорожденных животных происходит медленно и характеризуется высокой вариабельностью величины задержки. Это было показано с помощью неинвазивной внеклеточной регистрации популяционной активности нейронов, при которой не нарушаются ни потенциал покоя, ни внутриклеточная концентрация хлора в нейронах, а также с помощью пэтч-кламп регистрации в конфигурации «целая клетка» при повышенном содержании СГ во внутрипипеточном растворе. В работе также показана зависимость временных характеристик ГАМКергического возбуждения от концентрации СГ в постсинаптическом нейроне: значение и вариабельность величины задержки проведения ПД уменьшались при искусственном повышении концентрации внутриклеточного хлора во время регистрации в конфигурации «целая клетка», и, напротив, увеличивались при снижении уровня внутриклеточного хлора с помощью блокатора Na+/K+/2C1" котранспортера буметанида. Сравнение физиологических значений ПП, ДСгамк и порога генерации ПД привело к заключению о том, что при физиологических значениях концентрации внутриклеточного хлора деполяризующие ГАМК-ПСП не достигают порога возникновения ПД, и для генерации возбуждения в постсинаптическом нейроне требуется активация дополнительной подпороговой потенциалзависимой проводимости. Существование такого промежуточного этапа в генерации ПД, вероятно,

является ключевым фактором, обуславливающим медленное проведение возбуждения в ГАМКергическом синапсе. Помимо полученных данных, ряд фактов свидетельствует тому, что неинактивируемая натриевая проводимость вносит свой вклад в возбуждающее действие ГАМК, усиливая ГАМК опосредованную деполяризацию нейронов. Во-первых, INap присутствует в незрелых пирамидных нейронах САЗ области гиппокампа (McBain & Dingledine, 1992) и обеспечивает их спонтанное возбуждение (Sipila et al., 2005;Sipila et al., 2006a). Во-вторых, порог активации INap находится около -60 мВ (Sipila et al., 2006a), что близко к значению мембранного потенциала, которое достигают ГАМК-ПСП. В-третьих, то, что ГДП, в которых возбуждающая ГАМКергическая проводимость играет превалирующую роль, блокируются ингибиторами INap фенитоином и рилузолем (Sipila et al., 2006а) также согласуется с нашими наблюдениями. Вариабельность величины задержки ПД в ГАМКергическом синапсе, вероятно, отражает динамические изменения состояния потенциалзависимых проводимостей. На уровне популяции вариабельность увеличивается также и вследствие гетерогенности нейронов по внутриклеточному содержанию СГ, которое влияет на величину синаптической задержки. Таким образом, данное исследование изменяет традиционную точку зрения о том, что ГАМК-ПСП напрямую активируют ПД (Ben An, 2002;Ben Ari et al., 2007). Однако вполне вероятно, что предложенный механизм генерации возбуждения в ГАМКергическом синапсе не является единственно возможным. Вполне вероятны случаи, при которых Егамк достигает или превышает порог генерации ПД, например, в клетках с сильно деполяризованным значением Егамк на очень ранних этапах развития, вследствие зпилептогенного процесса (Cohen et al, 2002;Khalilov et al, 2003;Huberfeld et al., 2006), травмы (Pieraut et al., 2007) или в клетках с относительно негативным порогом генерации ПД, таких как интернейроны неокортекса (Rheims et al, 2008).

Сдвиг Егамк в сторону более положительных значений показан для различных видов нейрональной травмы, включая повреждение нейронов вследствие нарушения осмотического баланса, аксотомии, продолжительной эпилептической активности, ишемии (van den Pol AN et al., 1996;Ben Ari, 2002;Ben Ari et al., 2007;Inglefield & Schwartz-Bloom, 1998;Galeffi et al., 2004). Все эти наблюдения приводят к предположению о том, что возбуждающее действие ГАМК в срезах мозга новорожденных животных могло бы быть не возрастным феноменом, что предполагает традиционная точка зрения о действии ГАМК в ЦНС на ранних этапах онтогенеза, а лишь частным

случаем нейрональной травмы, связанным с перерезкой отростков нервных клеток при приготовлении срезов. В пользу этого предположения свидетельствует и отсутствие деполяризующего действия ГАМК в не требующих нарезки in toto препаратах интактного гиппокампа, что было показано в исследованиях на животных в возрасте от пяти до семи дней постнатального развития. В данном исследовании, у крыс в течение второй недели после рождения нами, действительно, было обнаружено изменение полярности гиперполяризующих ответов нейрональной популяции на активацию ГАМКа рецепторов в приповерхностной области среза гиппокампа, где нейроны в большей степени подвержены повреждению во время нарезки срезов. Однако в течение первой постнатальной недели каких-либо различий в возбуждающем действии ГАМК на нейроны, расположенные в глубине и на поверхности среза, выявлено не было. Более того, возбуждение, наблюдаемое в ответ на действие экзогенного агониста ГАМКа рецепторов, а также на синаптически высвобождаемую ГАМК, было обнаружено в in toto препарате интактного гиппокампа в течение первых нескольких дней после рождения, что отвергает гипотезу о нейрональной травме как причине деполяризующего и возбуждающего действия ГАМК на клетки мозга новорожденных животных in vitro.

выводы

1. Возбуждающее действие ГАМК в головном мозге крыс и мышей в течение первой недели постнатального развития не является артефактом, связанным с повреждением нейронов при приготовлении срезов мозга.

2. В ходе второй недели после рождения травматизация нейронов при нарезке срезов приводит к изменению действия ГАМК с тормозного на возбуждающее в поверхностном слое среза гиппокампа.

3. Задержка проведения возбуждения в ГАМКергическом синапсе гиппокампа новорожденных крыс длительна и высоко вариабельна, ее величина имеет значения в диапазоне от 10 до 200 мс с модой около 28 мс.

4. Временные и вероятностные параметры задержки проведения ПД в возбуждающем ГАМКергическом синапсе гиппокампа имеют обратную зависимость от концентрации СГ в постсинаптическом нейроне.

5. При физиологических значениях внутриклеточной концентрации СГ деполяризация постсинаптической мембраны, опосредованная активацией ГАМКа рецепторов, не достигает порога генерации ПД. Для генерации возбуждения в постсинаптическом нейроне требуется активация подпороговой неинактивируемой натриевой проводимости.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в журналах, рекомендованных ВАК:

1.Valeeva G., Abdullin A., Tyzio R., Skorinkin A., Nikolski E„ Ben-Ari Y., Khazipov R. Temporal coding at the immature depolarizing GABAergic synapse. Front. Cell. Neurosci., 2010, V. 4, pii. 17.

2. Petrov K.A., Yagodina L.O., Valeeva G.R., Lannik N.I., Nikitashina A.D., Rizvanov A.A., Zobov V.V., Bukharaeva E.A., Reznik V.S., Nikolsky E.E., Vyskocit F. Different sensitivities of rat skeletal muscles and brain to novel anticholinesterase agents, alkylammonium derivatives of 6-methyluracil (ADEMS). Br. J. Pharmacol., 2011, V. 163, №4, P. 732-744.

3. Валеева Г. P., Хазипов P. H., Никольский E.E. Возбуждающее действие ГАМК в онтогенезе. Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова, 2011, Т. 97, № 11, С. 1179-1186.

4. Dzhala V., Valeeva G., Glykys J., Khazipov R,, Staley K. Traumatic alterations in GABA signaling disrupt hippocampal network activity in the developing brain. J. Neurosci., 2012, V.32, №12, P. 4017-4031.

Тезисы докладов:

1. Валеева Г.Р., Мухтаров М.Р, Хазипов Р.Н. О природе необычайно длительной задержки в возбуждающем ГАМК-ергическом синапсе гиппокампа новорожденных крысят. Тезисы IX Всероссийской научно-теоретической конференции «Физиологические механизмы адаптации растущего организма», октябрь 2008г., Казань, С. 24-25.

2. Абдуллин А.Р., Валеева Г. Р., Скоринкин А.И., Хазипов Р.Н. Синаптические механизмы синхронизации нейрональной активности в развивающемся мозге. Тезисы Всероссийской научной конференции с международным участием «Теоретические основы физической культуры», октябрь 2009г., Казань, С.3-4.

3. Valeeva G. Spike Timing at the immature depolarizing GABAergic synapse. Proceedings of XVIIIè Colloque de l'Ecole Doctorale des Sciences de la Vie et de la Santé, 31 May - 1 June, 2010, Marseille, France.

4. V. Dzhala, G. Valeeva, R. Khazipov, K. Staley. Network effects of traumatic neuronal chloride accumulation. Neuroscience Meeting Planner, 12-16 November, 2011, Washington, DC, Program No. 249.07. Online.

Формат издания 60x84 1/15, V 1.0 пл., тир. 100 экз. заказ А 26 Отпечатано в типографии И.П.Чермяниной А.П.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Валеева, Гузель Равилевна

Введение

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. ГАМКергические интернейроны и торможение

1.1.1. ГАМКергические интернейроны

1.1.2. Формирование и развитие ГАМКергических интернейронов, установление синаптических контактов

1.1.3. ГАМКд и ГАМКб рецепторы

1.1.4. Гиперполяризация постсинаптической мембраны и шунтирование возбуждающих сигналов как два основных механизма ГАМКергического торможения

1.2. Регуляция хлорного гомеостаза

1.2.1. Равновесный хлорный потенциал. Движущая сила ГАМК ответа

1.2.2. №+-К+-2СГ котранспортер №ССС

1.2.3. К+-СГ котранспортер КСС

1.2.4. Потенциалзависимые хлорные каналы

1.3. Возбуждающие эффекты ГАМК в ЦНС взрослых животных

1.3.1. Изменения Егамк, обусловленные продолжительной активностью постсинаптического нейрона

1.3.2. Деполяризующее действие ГАМК, обусловленное бикарбонатом

1.3.3. Возбуждение постсинаптического нейрона в ответ на ГАМК-опосредованную гиперполяризацию

1.3.4. Возбуждающее действие ГАМК в аксо-аксональном синапсе

1.3.5. Возбуждающие эффекты ГАМК в ходе физиологических циклов

1.3.6. Патологические состояния, сопровождающиеся возбуждающим характером действия ГАМК

1.4. Возбуждающее действие ГАМК на ранних этапах онтогенеза

1.4.1. Повышенная внутриклеточная концентрация СГкак причина деполяризующего действия ГАМК на незрелые нейроны

1.4.2. Роль ГАМК-опосредованной деполяризации в генерации ранних паттернов активности в развивающихся нейронных сетях

1.4.3. Роль деполяризующего действия ГАМК в развитии нейронов и формировании синаптических связей

1.4.4. Регуляция возбуждающего действия ГАМК

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объекты и растворы

2.2. Внеклеточная и пэтч-кламп регистрация активности нейронов

2.3. Регистрация ответов, вызванных синаптической активацией

ГАМКд рецепторов

2.4. Моделирование ГАМКергических постсинаптических потенциалов

2.5. Регистрация активности одиночных НМДА и ГАМК каналов

2.6. Статистический анализ данных

3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 52 3.1. ГАМК-опосредованное возбуждение in vitro - физиологический феномен или результат травматизации нейронов?

3.1.1. Действие ГАМК в синапсах интактного гиппокампа in vitro в ходе первой постнатальной недели

3.1.2. Движущая сила ГАМКА-опосредованных ответов в синапсах интактного гиппокампа новорожденных мышей

3.1.3. Электрофизиологическая оценка активности нейронов в поверхностном слое среза гиппокампа

3.1.4. Профиль действия ГАМК на разных глубинах гиппокампального среза в зависимости от возраста животного

3.2. Характеристика передачи возбуждения в ГАМКергическом синапсе

3.2.1. Задержка проведения возбуждения в ГАМКергическом синапсе гиппокампа

3.2.2. Зависимость временных параметров ГАМК-опосредованного возбуждения от внутриклеточной концентрации СГ

3.2.2.1. Задержка проведения возбуждения и концентрация СГ внутри клетки

3.2.2.2. Эффект инактивации №+-К+-2СГ котранспортера №ССС1 на величину задержки проведения ГАМК-опосредованного возбуждения

3.2.3. Движущая сила ГАМК ответа, мембранный потенциал покоя и порог генерации ПД в нейронах САЗ области среза гиппокампа

3.2.4. Роль неинактивируемого натриевого тока в ГАМКергическом возбуждении

3.2.5. Зависимость длительности задержки проведения ПД от степени увеличения ГАМК-ПСП неинактивируемой натриевой проводимостью

Введение Диссертация по биологии, на тему "Постсинаптическое действие гамма-аминомасляной кислоты в коре головного мозга новорожденных крыс и мышей"

Актуальность исследования

Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) является основным медиатором торможения в коре головного мозга взрослых млекопитающих. ГАМК вырабатывается особым классом нейронов - интернейронами, которые составляют примерно 10-20% от общего числа нейронов. В тормозных синапсах освобождение ГАМК приводит к активации проницаемых для С1" ГАМКд рецепторов на постсинаптической мембране. Это приводит к кратковременному увеличению проводимости клеточной мембраны, лежащему в основе шунтирующего торможения, или гиперполяризации, приводящей к торможению вследствие удаления мембранного потенциала от порога генерации потенциала дейстия (ПД).

Нарушение ГАМКергического ингибирования приводит к изменениям в балансе между возбуждением и торможением и, как следствие, к изменениям активности нейронных сетей. Изменение этого баланса в коре головного мозга часто сопровождается эпилептическими разрядами. Так, значительное количество врожденных и приобретенных эпилептических синдромов является следствием нарушения работы ГАМКергической тормозной системы. Интересно, что при некоторых эпилептических синдромах, а также в результате травмы или гипоксии происходит изменение полярности ГАМКергических ответов из гиперполяризующих в деполяризующие (Cohen et al., 2002;Breitwieser et al., 1996;van den Pol et al., 1996;Khalilov et al., 2003). Это происходит вследствие увеличения внутриклеточной концентрации СГ и сдвига Егамк к более положительным значениям. Таким образом теряется важный компонент ГАМКергического торможения, связанный с гиперполяризацией. Более того, при значительном увеличении внутриклеточной концентрации СГ деполяризующее действие ГАМК может приводить к клеточному возбуждению, то есть при этом может происходить качественное изменение в действии ГАМК от тормозного к возбуждающему.

Если возбуждающее действие ГАМК в ЦНС взрослого млекопитающего проявляется в основном в патологических состояниях, то на ранних этапах онтогенеза возбуждение, производимое активацией ГАМКд рецепторов, считается общепринятым правилом (Freund, 1996;Ben-Ari et al, 1997;Leinekugel et al, 1997;Parra et al, 1998;Gupta et al., 2000;Somogyi, 2005;Ben Ari et al., 2007;Tepper et al, 2010). Как и в патологических состояниях, возбуждающее действие ГАМК в онтогенезе объясняется повышенным содержанием СГ в незрелых нейронах и, как следствие, более положительным, чем потенциал покоя (1111), значением потенциала реверсии ГАМК-опосредованных ответов (ЕГдмк)- Возбуждающее действие ГАМК играет важную роль в генерации ранних паттернов сетевой нейрональной активности (в частности, так называемых гигантских деполяризующих потенциалов в гиппокампе) в то время, когда количество синаптических связей еще невелико. Считается, что на этих этапах развития малое количество синапсов, которые необходимы для активации нейронной сети, компенсируется возбуждающим действием ГАМК.

Доказательства деполяризующего и возбуждающего действия ГАМК на незрелые нейроны были получены практически во всех структурах центральной нервной системы (ЦНС) у самых разных видов животных с помощью электрофизиологических и оптических экспериментальных методов. Это позволяет считать, что возбуждающее действие ГАМК является универсальным свойством развивающегося мозга. Однако несмотря на значительное количество данных, свидетельствующих о возбуждающем действии ГАМК на ранних этапах развития, совершенно неизученным остается вопрос о ключевом свойстве возбуждающей синаптической передачи, а именно о временных задержках проведения возбуждения в ГАМК синапсах и факторах, которые эти задержки определяют. Кроме того, все наблюдения, свидетельствующие о деполяризующем и возбуждающем действии ГАМК на нейроны развивающегося мозга были получены с использованием in vitro препаратов срезов мозга и нейрональных культур, приготовление которых неизбежно приводит к повреждению нейронов и может вызывать изменение характера действия ГАМК от тормозного к возбуждающему, вторичному травме. Однако на сегодняшний день не известно, какой вклад нейрональная травма вносит в феномен возбуждающего действия ГАМК у новорожденных животных.

Цель и задачи исследования

Целью данной работы было исследовать свойства возбуждающей ГАМКергической синаптической передачи в коре головного мозга крыс и мышей на ранних этапах постнатального развития.

В соответствии с целью были сформулированы следующие задачи исследования.

1. Определить роль травматизации нейронов в ходе приготовления срезов гиппокампа в возбуждающем действии ГАМК.

2. Определить временные характеристики возбуждения в ГАМКергическом синапсе развивающегося гиппокампа in vitro.

3. Выявить факторы, определяющие кинетику постсинаптического ГАМКА-опосредованного ответа и свойства ГАМКергического возбуждения.

Положения, выносимые на защиту

• Феномен смены тормозного действия ГАМК на возбуждающее вследствие повреждения нейронов при нарезке срезов гиппокампа обнаруживается в приповерхностной области среза в течение второй постнатальной недели. Однако нейрональная травма не является причиной возбуждающего действия ГАМК в развивающемся мозге крыс и мышей в ходе первой недели после рождения.

• Передача возбуждения в ГАМКергическом синапсе гиппокампа происходит с длительной и вариабельной задержкой, поскольку при физиологических значениях концентрации внутриклеточного хлора деполяризация постсинаптической мембраны, вызванная активацией ГАМКА рецепторов, в большинстве случаев не достигает порога возникновения ПД. Достаточный для возбуждения уровень деполяризации достигается за счет активации подпороговой неинактивируемой натриевой проводимости.

Научная новизна

В ходе проведенных исследований был обнаружен феномен смены полярности ГАМКА-опосредованных ответов нейронов, расположенных вблизи поверхности среза гиппокампа и повреждающихся вследствие перерезки их нейрональных отростков при нарезке срезов.

Впервые показано возбуждающее действие ГАМК на нейроны интактного гиппокампа мышей in vitro в первые дни постнатального развития.

Описаны временные характеристики возбуждения в ГАМКергическом синапсе гиппокампа новорождненных крыс. Показано, что передача возбуждения в развивающемся ГАМКергическом синапсе происходит с длительной и высоко вариабельной задержкой.

Впервые установлены: (I) зависимость временных параметров проведения возбуждения в ГАМКергическом синапсе от концентрации СГ в постсинаптическом нейроне и (II) участие подпороговой натриевой проводимости в генерации постсинаптических ПД.

Научно-практическая значимость работы

Характеристика действия ГАМК на постсинаптические нейроны коры развивающегося мозга крайне важна для понимания процессов, происходящих в ЦНС на ранних этапах развития организма, поскольку в гиппокампе как грызунов, так и приматов ГАМКергические синаптические контакты устанавливаются одними из первых в онтогенезе. Полученные данные также имеют большое значение для исследования физиологических паттернов сетевой активности развивающегося мозга, в которых ГАМКергическая нейропередача выполняет одну из ключевых ролей, и патологических состояний, связанных с нарушением ГАМКергического тороможения, таких как эпилепсия и травма нейронов головного мозга. Данные о смене полярности ГАМК-опосредованных ответов вследствие повреждения нейронов в процессе приготовления срезов гиппокампа позволяют расширить существующие представления о специфике этого, одного из наиболее популярных среди нейробиологов, объекта исследований, что дает возможность корректировать и вносить новые аспекты в интерпретацию получаемых с его помощью данных.

Результаты работы могут применяться в клинических исследованиях, нейропедиатрии, при разработке антиэпилептических фармакологических препаратов, а также при исследовании последствий травмирования нервной ткани.

Апробация работы

Результаты работы были представлены на Всероссийской научно-теоретической конференции «Физиологические механизмы адаптации растущего организма», на Всероссийской научной конференции с международным участием «Теоретические основы физической культуры», на Коллоквиуме докторской школы биологических наук и наук о здоровье Средиземноморского университета Aix-Marseille II (XVIIIè Colloque de l'Ecole Doctorale des Sciences de la Vie et de la Santé), a также на международной конференции Society for Neuroscience of USA (2011, Washigton DC).

Работа выполнена при поддержке стипендии правительства Франции для написания диссертации под совместным русско-французским руководством Bourse de thèse en co-tutelle (№2009 4711), грантами FRM, ANR, грантом Президента РФ «Ведущая научная школа» НШ-64631.2010.7, а также грантом Правительства РФ ведущим ученым №11 .G34.31.0075.

По материалам диссертационной работы опубликовано 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ (три из которых - в международных изданиях), и тезисы 4 докладов.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 3 глав, заключения, выводов, списка исользуемой литературы и списка сокращений. Работа оформлена на 122 страницах и иллюстрирована 16 рисунками. Список литературы содержит 273 источника.

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Валеева, Гузель Равилевна

выводы

1. Возбуждающее действие ГАМК в головном мозге крыс и мышей в течение первой недели постнатального развития не является артефактом, связанным с повреждением нейронов при приготовлении срезов мозга.

2. В ходе второй недели после рождения травматизация нейронов при нарезке срезов приводит к изменению действия ГАМК с тормозного на возбуждающее в поверхностном слое среза гиппокампа.

3. Задержка проведения возбуждения в ГАМКергическом синапсе гиппокампа новорожденных крыс длительна и высоко вариабельна, ее величина имеет значения в диапазоне от 10 до 200 мс с модой около 28 мс.

4. Временные и вероятностные параметры задержки проведения ПД в возбуждающем ГАМКергическом синапсе гиппокампа имеют обратную зависимость от концентрации С1" в постсинаптическом нейроне.

5. При физиологических значениях внутриклеточной концентрации СГ деполяризация постсинаптической мембраны, опосредованная активацией ГАМКд рецепторов, не достигает порога генерации ПД. Для генерации возбуждения в постсинаптическом нейроне требуется активация подпороговой неинактивируемой натриевой проводимости.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Несмотря на многочисленные доказательства возбуждающего действия ГАМК на нейроны различных структур развивающегося мозга in vitro, а также на свидетельства существования случаев деполяризующего действия ГАМК в ЦНС взрослых животных, до настоящего времени нигде не рассматривался аспект временных характеристик ГАМКергического возбуждения. Поэтому центральной находкой данного исследования является то, что передача возбуждения в ГАМКергических синапсах мозга новорожденных животных происходит медленно и характеризуется высокой вариабельностью величины задержки. Это было показано с помощью неинвазивной внеклеточной регистрации популяционной активности нейронов, при которой не нарушаются ни потенциал покоя, ни внутриклеточная концентрация хлора в нейронах, а также с помощью пэтч-кламп регистрации в конфигурации «целая клетка» при повышенном содержании СГ во внутрипипеточном растворе. В работе также показана зависимость временных характеристик ГАМКергического возбуждения от концентрации СГ в постсинаптическом нейроне: значение и вариабельность величины задержки ПД уменьшались при искусственном повышении [СГ]; во время регистрации в конфигурации «целая клетка», и, напротив, увеличивались при снижении уровня внутриклеточного СГ с помощью блокатора Na+/K+/2C1" котранспортера буметанида. Сравнение физиологических значений ПП, ДСГамк и порога генерации ПД привело к заключению о том, что при физиологических значениях [Cl"]i деполяризующие ГАМК-ПСП не достигают порога возникновения ПД, и для генерации возбуждения в постсинаптическом нейроне требуется активация дополнительной подпороговой потенциалзависимой проводимости. Существование такого промежуточного этапа в генерации ПД, вероятно, является ключевым фактором, обуславливающим медленное проведение возбуждения в

ГАМКергическом синапсе. Помимо полученных данных, ряд фактов свидетельствует тому, что неинактивируемая натриевая проводимость вносит свой вклад в возбуждающее действие ГАМК, усиливая ГАМК-опосредованную деполяризацию нейронов. INap присутствует в незрелых пирамидных нейронах САЗ области гиппокампа (McBain et ah, 1992b) и обеспечивает их спонтанное возбуждение (Sipila et ah, 2005;Sipila et ah, 2006a). Порог активации Шар находится вблизи -60 мВ (Sipila et ah, 2006а), что близко к значению мембранного потенциала, которое достигают ГАМК-ПСП. То, что ГДП, в которых возбуждающая ГАМКергическая проводимость играет превалирующую роль, блокируются ингибиторами Шар фенитоином и рилузолем (Sipila et ah, 2006b) также согласуется с нашими наблюдениями. Вариабельность величины задержки ПД в ГАМКергическом синапсе, вероятно, отражает динамические изменения состояния потенциалзависимых проводимостей. На уровне популяции вариабельность увеличивается также и вследствие гетерогенности нейронов по внутриклеточному содержанию СГ, которое влияет на величину синаптической задержки. Таким образом, данное исследование изменяет традиционную точку зрения о том, что ГАМК-ПСП напрямую активируют ПД (Ben Ari, 2002;Ben Ari et ah, 2007). Однако вполне вероятно, что предложенный механизм генерации возбуждения в ГАМКергическом синапсе не является единственно возможным. Вполне вероятны случаи, при которых Егамк достигает или превышает порог генерации ПД, например, в клетках с сильно деполяризованным значением Егамк на очень ранних этапах развития, вследствие эпилептогенного процесса (Cohen et al., 2002;Khalilov et ah, 2003;Huberfeld et ah, 2006), травмы (Pieraut et ah, 2007) или в клетках с относительно негативным порогом генерации ПД, таких как ! интернейроны неокортекса (Rheims et al., 2008).

Сдвиг Егдмк в сторону более положительных значений показан для различных видов нейрональной травмы, включая повреждение нейронов

85 i i i I

S d вследствие нарушения осмотического баланса, аксотомии, продолжительной эпилептической активности, ишемии (van den Pol AN et al, 1996;Ben Ari, 2002;Ben Ari et al, 2007;Inglefield et al, 1998;Galeffi et al, 2004). Все эти наблюдения приводят к предположению о том, что возбуждающее действие ГАМК в срезах мозга новорожденных животных могло бы быть не возрастным феноменом, что предполагает традиционная точка зрения о действии ГАМК в ЦНС на ранних этапах онтогенеза, а лишь частным случаем нейрональной травмы, связанным с перерезкой отростков нервных клеток при приготовлении срезов. В пользу этого предположения свидетельствует и отсутствие деполяризующего действия ГАМК в не требующих нарезки in toto препаратах интактного гиппокампа, что было показано в исследованиях на животных в возрасте от пяти до семи дней постнатального развития. У крыс в течение второй недели после рождения нами, действительно, было обнаружено изменение полярности гиперполяризующих ответов нейрональной популяции на активацию ГАМКа рецепторов в приповерхностной области среза гиппокампа, где нейроны в большей степени подвержены повреждению во время нарезки срезов. Однако в течение первой постнатальной недели каких-либо различий в действии ГАМК на нейроны, расположенные в глубине и на поверхности среза, выявлено не было. Более того, возбуждение, наблюдаемое в ответ на действие экзогенного агониста ГАМКа рецепторов, а также на синаптически высвобождаемую ГАМК, было обнаружено в in toto препарате интактного гиппокампа в течение первых нескольких дней после рождения, что отвергает гипотезу о нейрональной травме как причине деполяризующего и возбуждающего действия ГАМК на клетки мозга новорожденных животных in vitro.

Несомненный интерес для дальнейших исследований представляет вопрос о том, как данные о возбуждающем действии ГАМК, полученные главным образом в экспериментах на лабораторных животных - крысах и мышах - соотносятся с человеческим организмом. Хотя профиль экспрессии хлорных транспортеров предполагает деполяризующее действие ГАМК у плода человека на внутриутробных этапах развития (Dzhala et al, 2005;Cohen et al, 2000), экспериментальные доказательства существования этого феномена у человека пока отсутствуют. Ответ на этот вопрос важен для понимания того, как функционирует мозг плода in utero, а также для разработки методов лечения заболеваний нервной системы, учитывающих возрастные изменения в действии ГАМК.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Валеева, Гузель Равилевна, Казань

1. Aizenman C.D. Regulation of the rebound depolarization and spontaneous firing patterns of deep nuclear neurons in slices of rat cerebellum / C.D. Aizenman, D.J. Linden // J. Neurophysiol.- 1999.- V. 82.- P. 1697-1709.

2. Alger B.E. GABA-mediated biphasic inhibitory responses in hippocampus / B.E. Alger, R.A. Nicoll //Nature.- 1979.- V. 281.- P. 315-317.

3. Alger B.E. Pharmacological evidence for two kinds of GABA receptor on rat hippocampal pyramidal cells studied in vitro / B.E. Alger, R.A. Nicoll // J. Physiol.-1992.- V. 328.- P. 125-141.

4. Altamirano A.A. Effects of okadaic acid and intracellular CI" on Na+,K+,C1" cotransport / A.A. Altamirano, G.E. Breitwieser, J.M. Russell // Am. J. Physiol.-1995.- V. 269.- P. 878-883.

5. Altamirano A.A. Activation of Na+,K+,C1" cotransport in squid giant axon by extracellular ions: evidence for ordered binding / A.A. Altamirano, G.E. Breitwieser, J.M. Russell //Biochim. Biophys. Acta.- 1999.- V. 1416.- P. 195-207.

6. Amico C. Pharmacological types of calcium channels and their modulation by baclofen in cerebellar granules / C. Amico, C. Marchetti, M. Nobile, Usai C. // J. Neuroscience.- 1995.- V. 15.- P. 2839-2848.

7. Andersen P. Two different responses of hippocampal pyramidal cells to application of gamma-amino butyric acid / P. Andersen, R. Dingledine, L. Gjerstad, I.A. Langmoen, A.M. Laursen//J. Physiol.- 1980.- V. 305.- P. 279-296.

8. Andreasen M. Somatic amplification of distally generated subthreshold EPSPs in rat hippocampal pyramidal neurons / M. Andreasen, J.D. Lambert // J. Physiol.-1999,-V. 519.1.- P. 85-100.

9. Bak I.J. The preservation of nerve cells in rat neostriatal slices maintained in vitro: a morphological study / I.J. Bak, U. Misgeld, M. Weiler, E. Morgan // Brain Res.-1980.-V. 197.-P. 341-353.

10. Bal T. Synaptic and membrane mechanisms underlying synchronized oscillations in the ferret lateral geniculate nucleus in vitro / T. Bal, M. von Krosigk, D.A. McCormick // J. Physiol.- 1995.- V. 483.3.- P. 641-663.

11. Ballanyi K. An intracellular analysis of g-aminobutyric acid associated ion movements in rat sympathetic neurons / K. Ballanyi, P. Grafe // J. Physiol.- 1985.- V. 365.- P. 41-58.

12. Bayer S.A. Hippocampal development in the rat: cytogenesis and morphogenesis examined with autoradiography and low-level X- irradiation / S.A. Bayer, J. Altman // J. Сотр. Neurol.- 1974.- V. 158.- P. 55-80.

13. Ben-Ari Y. Excitatory actions of GAB A during development: The nature of the nurture / Y. Ben Ari // Nat. Rev. Neurosci.- 2002,- V. 3.- P. 728-739.

14. Ben-Ari Y. GABA: A pioneer transmitter that excites immature neurons and generates primitive oscillations / Y. Ben Ari, J.-L. Gaiarsa, R. Tyzio, Khazipov R. // Physiol. Rev.- 2007.- V. 87.- P. 1215-1284.

15. Ben-Ari Y. Giant synaptic potentials in immature rat CA3 hippocampal neurons / Y. Ben-Ari, E. Cherubini, R. Corradetti, J.-L. Gaiarsa // J. Physiol.- 1989.- V. 416.- P. 303-325.

16. Ben-Ari Y. Interneurons set the tune of developing networks / Y. Ben-Ari, I. Khalilov, A. Represa, H. Gozlan // Trends Neurosci.- 2004.- V. 27.- P. 422-427.

17. Ben-Ari Y. GABAa, NMDA and AMPA receptors: a developmentally regulated «ménage a trois» / Y. Ben-Ari, R. Khazipov, X. Leinekugel, O. Caillard, J.-L. Gaiarsa // Trends Neurosci.- 1997.- V. 20.- P. 523-529.

18. Bettler B. Molecular structure and physiological functions of GABA(B) receptors / B. Bettler, K. Kaupmann, J. Mosbacher, M. Gassmann // Physiol. Rev.- 2004.- V. 84. P. 835-867.

19. Bormann J. Mechanism of anion permeation through channels gated by glycine and gamma-aminobutyric acid in mouse cultured spinal neurons / J. Bormann, O.P. Hamill, B. Sakmann // J. Physiol.- 1987a.- V. 385.- P.243-286.

20. Bormann J. Mechanisms of anion permeation through channels gated by glycine and y-aminobutyric acid in mouse cultured spinal neurons / J. Bormann, O.P. Hamill, B. Sakmann // J. Physiol.- 1987b.- V. 385.- P. 243-286.

21. Bowery N.G. The cloning of GABAB receptors / N.G. Bowery, D.A. Brown // Nature.- 1997.- V. 386.- P.'223-224.

22. Bragin A. Gamma (40-100 Hz) oscillation in the hippocampus of the behaving rat // A. Bragin, G. Jando, Z. Nadasdy, J. Hetke, K. Wise, G. Buzsaki // J. Neurosci.-1995.-V. 15.-P. 47-60.

23. Breitwieser G.E. Osmotic stimulation of Na+-K+-Cl" cotransport in squid giant axons is Cl".i dependent / G.E. Breitwieser, A.A. Altamirano, J.M. Russell // Am. J. Physiol.- 1990.- V. 258.- P. 749-753.

24. Breitwieser G.E. Elevated Cl*.j and [Na+]j inhibit Na+,K+,C1" cotransport by different mechanisms in squid giant axons / G.E. Breitwieser, A.A. Altamirano, J.M. Russell //J. Gen. Physiol.- 1996.- V. 107. P. 261-270.

25. Brustein E. Serotoninergic modulation of chloride homeostasis during maturation of the locomotor network in zebrafish / E. Brustein, P. Drapeau // J. Neurosci.-2005.- V. 25.- P. 10607-10616.

26. Buhl E.H. Diverse sources of hippocampal unitary inhibitory postsyanptic potentials and the number of synaptic release sites / E.H. Buhl, K. Halasy, P. Somogyi//Nature.- 1994.- V. 368.-P. 823-828.

27. Buzsaki G. Hippocampal sharp waves: their origin and significance / G. Buzsaki // Brain Res.- 1986.- V. 398.- P. 242-252.

28. Carlton S.M. Peripheral GABA(A) receptors: evidence for peripheral primary afferent depolarization / S.M. Carlton, S. Zhou, R.E. Coggeshall // Neuroscience.-1999.- V. 93.- P. 713-722.

29. Ciranna L. Role of GAB Aa and GABAB receptors in GAB A-induced inhibition of rat red nucleus neurons / L. Ciranna, F. Licata, G.L. Volsi, F. Santangelo // Neurosci. Lett.- 2003.- V. 341.- P. 221-224.

30. Clapham D.E. The list of potential volume-sensitive chloride currents continues to swell (and shrink) / D.E. Clapham // J. Gen. Physiol.- 1998.- V. 111.- P. 623-624.

31. Clayton G.H. Developmental expression of C1C-2 in the rat nervous system / G.H. Clayton, K.J Staley, C.L. Wilcox, G.C. Owens, R.L. Smith // Brain Res. Dev. Brain Res.- 1998.- V. 108.- P. 307-318.

32. Cobas A. Prenatal development of the intrinsic neurons of the rat neocortex: a comparative study of the distribution of GABA-immunoreactive cells and the

33. GABAa receptor / A. Cobas, A. Fairen, G. Alvarez-Bolado, M.P. Sanchez // Neuroscience.-1991.- V. 40, 375-397.

34. Cohen I. Contributions of intrinsic and synaptic activities to the generation of neuronal discharges in in vitro hippocampus /1. Cohen, R. Miles //J. Physiol.- 2000.-V. 524.- P. 485-502.

35. Cohen I. On the origin of interictal activity in human temporal lobe epilepsy in vitro /1. Cohen, V. Navarro, S. Clemenceau, M. Baulac, R. Miles // Science.- 2002.-V. 298.-P. 1418-1421.

36. Colbert C.M. Axonal action-potential initiation and Na+ channel densities in the soma and axon initial segment of subicular pyramidal neurons / C.M. Colbert, D. Johnston // J. Neurosci.- 1996.- V. 16. P. 6676-6686.I

37. Connor J. Depolarization- and transmitter-induced changes in intracellular Ca of rat cerebellar granular cells in explant cultures / J.A. Connor, H.Y. Tseng, P.E. Hockberger // J. Neurosci.- 1987.- V. 7.- P. 1384-1400.

38. Connors BW, Malenka RC, & Silva LR Two inhibitory postsynaptic potentials and GABAa and GABAb receptor-mediated responses in neocortex of rat and cat / B.W. Connors, R.C. Malenka, L.R. Silva // J. Physiol.- 1988.- V. 406.- P. 443-468.

39. Cossart R. Multiple facets of GABAergic neurons and synapses: multiple fates of GABA signalling in epilepsies / R. Cossart, C. Bernard, Y. Ben Ari // Trends Neurosci.- 2005.- V. 28.- P. 108-115.

40. Cossart R. Dendritic but not somatic GABAergic inhibition is decreased in experimental epilepsy / R. Cossart, C. Dinocourt, J.C. Hirsch, A. Merchan-Perez, J. De Felipe, Y. Ben-Ari, C. Bernard // Nat. Neurosci.- 2001.- V. 4.- P. 52-62.

41. Costa E. From GABA(A) receptor diversity emerges a unified vision of GABAergic inhibition / E.Costa // Ann. Rev. Pharmacol. Toxicol.- 1998.- V. 38.- P. 321-350.

42. Coull J.A. Transsynaptic shift in anion gradient in spinal lamina I neurons as a mechanism of neuropathic pain / J.A. Coull, D. Boudreau, K. Bachand, S.A. Prescott, F. Nault, A. Sik, P. De Koninck, Y. De Koninck // Nature.- 2003.- V. 424.-P. 938-942.

43. Couve A. GABAb receptors: a new paradigm in G protein signaling / A. Couve, S.J. Moss, M.N. Pangalos // Mol. Cell. Neurosci.- 2000.- V. 16.- P. 296-312.

44. De Felipe J. Inhibitory synaptogenesis in mouse somatosensory cortex / J. De Felipe, P. Marco, A. Fairen, E.G. Jones // Cereb. Cortex.- 1997.- V. 7.- P.619-634.

45. De Koninck Y. Altered chloride homeostasis in neurological disorders: a new target / Y. De Koninck // Curr. Opin. Pharmacol.- 2007.- V. 7.- P. 93-99.

46. Defazio R.A. Activation of A-type gamma-aminobutyric acid receptors excites gonadotropin-releasing hormone neurons / R.A. Defazio, S. Heger, S.R. Ojeda, S.M. Moenter // Mol. Endocrinol.- 2002.- V. 16.- P. 2872-2891.

47. Deisz R.A. The role of intracellular chloride in hyperpolarizing post- synaptic inhibition of crayfish stretch receptor neurons / R.A. Deisz, H.D. Lux // J. Physiol.-1982.- V. 326.-P. 123-138.

48. Del Rio J.A. Development of GABA-immunoreactivity in the neocortex of the mouse / J.A. Del Rio, E. Soriano, I. Ferrer // J. Comp. Neurol.- 1992.- V. 326.- P. 501-526.

49. Delpire E. Cation-chloride cotransporters in neuronal communication / E. Delpire //NewsPhysiol. Sei.- 2000.- V. 15.-P. 309-312.

50. Démarqué M. Paracrine intercellular communication by a Ca2+- and SNARE-independent release of GABA and glutamate prior to synapse formation / M. Démarqué, A. Represa, H. Becq, I. Khalilov, Y. Ben-Ari, L. Aniksztejn // Neuron.-2002.- V.36.-P. 1051-1061.

51. Doischer D. Postnatal differentiation of basket cells from slow to fast signaling devices / D. Doischer, J.A. Hosp, Y. Yanagawa, K. Obata, P. Jonas, I. Vida, M. Bartos // J. Neurosci.- 2008.- V. 28.-P. 12956-12968.

52. Dutar P. A physiological role for GABAb receptors in the central nervous system / P. Dutar, R.A. Nicoll //Nature.- 1988.- V. 332.-P. 156-158.

53. Dzhala V.l. NKCC1 transporter facilitates seizures in the developing brain / V.l.

54. Dzhala, D.M. Talos, D.A. Sdrulla, A.C. Brumback, G.C. Mathews, T.A. Benke, E.

55. Delpire, F.E. Jensen, K.J. Staley //Nat. Med.- 2005.- V. 11.- P. 1205-1213.95

56. Ebihara S. Gramicidin-perforated patch recording: GABA response in mammalian neurones with intact intracellular chloride / S. Ebihara, K. Shirato, N. Harata, N. Akaike // J. Physiol.- 1995.- V. 484.- P. 77-86.

57. Ellory J.C. Inhibition of human red cell sodium and potassium transport by divalent cations / J.C. Ellory, P.W. Flatman, G.W. Stewart // J. Physiol.- 1983.- V. 340.- P. 1-17.

58. Farrant M. The cellular, molecular and ionic basis of GABA(A) receptor signalling / M. Farrant, K. Kaila // Prog. Brain Res.- 2007.- V. 160.- P. 59-87.

59. Feigenspan A. Pharmacology of GABA receptor CI' channels in rat retinal bipolar cells / A. Feigenspan, H. Wassle, J. Bormann // Nature.- 1993.- V. 361.- P. 159-162.

60. Fiumelli H. Modulation of GABAergic transmission by activity via postsynaptic Ca2+-dependent regulation of KCC2 function / H. Fiumelli, L. Cancedda, M.M. Poo //Neuron.- 2005.- V. 48.- P. 773-786.

61. Flatman P.W. The effects of calcium on potassium transport in ferret red cells / P.W. Flatman // J. Physiol.- 1987.- V. 386.- P. 407-423.

62. Flatman P.W. The effects of magnesium on potassium transport in ferret red cells / P.W. Flatman // J. Physiol.- 1988.- V. 397.- P. 471-487.

63. Foehring R.C. Correlation of physiologically and morphologically identified neuronal types in human association cortex in vitro / R.C. Foehring, N.M. Lorenzon, P. Herron, C.J. Wilson//J. Neurophysiol.- 1991.- V. 66.- P. 1825-1837.

64. Freund T. Interneurons of the hippocampus / T. Freund, G. Buzsaki // Hippocampus.- 1996.- V. 6.- P. 345-470.

65. Fricker D. EPSP amplification and the precision of spike timing in hippocampal neurons / D. Fricker, R. Miles // Neuron.- 2000.-V. 28.- P. 559-569.

66. Fricker D. Cell-attached measurements of the firing threshold of rat hippocampal neurons / D. Fricker, J.A. Verheugen, R. Miles // J. Physiol.- 1999.- V. 517.- P. 791804.

67. Gaiarsa J.-L. Morphology of CA3 non-pyramidal cells in the developing rat hippocampus / J.-L. Gaiarsa, I. Khalilov, H. Gozlan, Y. Ben-Ari // Dev. Brain Res.-2001.- V. 127.-P. 157-164.

68. Galeffi F. Changes in intracellular chloride after oxygen-glucose deprivation of the adult hippocampal slice: effect of diazepam / F. Galeffi, R. Sah, B.B. Pond, A. George, R.D. Schwartz-Bloom // J. Neurosci.- 2004.- V. 24.- P. 4478-4488.

69. Gallagher J.P. Characterization and ionic basis of GABA-induced depolarizations recorded in vitro from cat primary afferent neurons / J.P. Gallagher, H. Higashi, S. Nishi // J. Physiol.- 1978.- V. 275.- P. 263-282.

70. Gao X.B. GABA release from mouse axonal growth cones / X.B. Gao, A.N. van den Pol // J. Physiol.- 2000.- V. 523.3.- P. 629-637.

71. Garaschuk O. Developmental profile and synaptic origin of early network oscillations in the CA1 region of rat neonatal hippocampus / O. Garaschuk, E. Hanse, A. Konnerth // J. Physiol.- 1998.- V. 507.1.- P. 219-236.

72. Garaschuk O. Large-scale oscillatory calcium waves in the immature cortex / O. Garaschuk, J. Linn, J. Eilers, A. Konnerth // Nature.- 2000.- V. 3.- P. 452-459.

73. Garay R.P. Inhibition of the Na+/K+ cotransport system by cyclic AMP and intracellular Ca2+ in human red cells / R.P. Garay, J. Ciccone // Biochim. Biophys. Acta.- 1982.- V. 688.- P. 786-792.

74. Garcia-Nicas E. GABA-A receptor blockade reverses the injury-induced sensitization of Nociceptor Specific (NS) neurons in the spinal dorsal horn of the rat / E. Garcia-Nicas, J.M. Laird, Cervero F. // J. Neurophysiol.- 2006.- V. 96.- P. 661670.

75. Gerber U. GABAB and adenosine receptors mediate enhancement of the K+ current, LAHP, by reducing adenylyl cyclase activity in rat CA3 hippocampal neurons / U. Gerber, B.H. Gahwiler // J. Neurophysiol.- 1994.- V. 72.- P.2360-2367.

76. Gilíes E.E. Cerebral complications of nonaccidental head injury in childhood / E.E. Gilíes, M.D. Jr. Nelson // Pediatr. Neurol.- 1998.- V. 19.- P. 119-128.

77. Gonzalez-Burgos G. Voltage-gated sodium channels shape subthreshold EPSPs in layer 5 pyramidal neurons from rat prefrontal cortex / G. Gonzalez-Burgos, G. Barrionuevo // J. Neurophysiol.- 2001.- V. 86.- P. 1671-1684.

78. Granados-Soto V. Peripheral and central antinociceptive action of Na+-K+-2C1" cotransporter blockers on formalin-induced nociception in rats / V. Granados-Soto, C.F. Arguelles, F.J. Alvarez-Leefmans // Pain.- 2005.- V. 114.- P. 231-238.

79. Guan Y.Y. The C1C-3 СГ channel in cell volume regulation, proliferation and apoptosis in vascular smooth muscle cells / Y.Y. Guan, G.L. Wang, J.G. Zhou // Trends Pharmacol. Sci.- 2006.- V. 27.- P. 290-296.

80. Gulledge A.T. Excitatory actions of GABA in the cortex / A.T. Gulledge, GJ. Stuart // Neuron.- 2003.- V. 37.- P. 299-309.

81. Gupta A. Organizing principles for a diversity of GABAergic interneurons and synapses in the neocortex / A. Gupta, Y. Wang, H. Markram // Science.- 2000.- V. 287.- P. 273-278.

82. Hales T.G. GABA has excitatory actions on GnRH-secreting immortalized hypothalamic (GT1-7) neurons / T.G. Hales, M.J. Sanderson, A.C. Charles // Neuroendocrinology.- 1994.- V. 59.- P. 297-308.

83. Hashimoto T. In vivo evidence that GABA(B) receptors are negatively coupled to adenylate cyclase in rat striatum / T. Hashimoto, K. Kuriyama // J. Neurochem.-1997.- V. 69.- P. 365-370.

84. Hegde R.S. Ionic effects on bumetanide binding to the activated Na/K/2C1 cotransporter: selectivity and kinetic properties of ion binding sites / R.S. Hegde, H.C. Palfrey // J. Membr. Biol.- 1992.- V. 126.- P. 27-37.

85. Homma T. Time-dependent biphasic regulation of Na+/K+/Cl" cotransport in rat glomerular mesangial cells / T. Homma, Harris R.S. // J. Biol. Chem.- 1991,- V. 266.- P. 13553-13559.

86. Huang P. Regulation of human CLC-3 channels by multifunctional Ca2+/calmodulin- dependent protein kinase / P. Huang, J. Liu, A.K. Di, N.C. Robinson, M.W. Müsch, M.A. Kaetzel, D.J. Nelson // J. Biol. Chem.- 2001.- V. 216.- P. 20093-200100.

87. Huberfeld G. Perturbed CI" homeostasis and GABAergic signaling in human temporal lobe epilepsy / G. Huberfeld, L. Wittner, S. Clemenceau, M. Baulac, K. Kaila, R. Miles, C. Rivera // J. Neurosci.- 2007.- V. 27.- P. 20.

88. Huguenard J.R. Whole-cell voltage-clamp study of the fading of GABA-activated currents in acutely dissociated hippocampal neurons / J.R. Huguenard, B.E. Alger // J. Neurophysiol.- 1986.- V. 56.- P. 1-18.

89. Ikehara T. Kinetic studies on the effects of intracellular K+ and Na+ on Na+,K+,C1" cotransport of HeLa cells by Rb+ influx determination / T. Ikehara, H. Yamaguchi, K. Hosokawa, H. Miyamoto //J. Membr. Biol.- 1993.- V. 132.- P. 115-124.

90. Inglefield J.R. Optical imaging of hippocampal neurons with a chloride-sensitive dye: early effects of in vitro ischemia / J.R. Inglefield, R.D. Schwartz-Bloom // J. Neurochem.- 1998.- V. 70.- P. 2500-2509.

91. Isomoto S. Cloning and tissue distribution of novel splice variants of the rat GABAB receptor / S. Isomoto, M. Kaibara, Y. Sakurai-Yamashita, Y. Nagayama, Y. Uezono, K. Yano, K. Taniyama // Biochem. Biophys. Res. Commun.- 1998.- V. 253.- P. 10-15.

92. Jarolimek W. A furosemide-sensitive K+-C1" cotransporter counteracts intracellular CI" accumulation and depletion in cultured rat midbrain neurons / W. Jarolimek, A. Lewen, U. Misgeld // J. Neurosci.- 1999.- V. 19.- P. 4695-4704.

93. Jensen B.S. Na+,K+,C1" cotransport and its regulation in Ehrlich ascites tumor cells. Ca /calmodulin and protein kinase C dependent pathways / B.S. Jensen, F. Jensen, E.K. Hoffmann // J. Membr. Biol.- 1993.- V. 131.- P. 161-178.

94. Jentsch T.J. Molecular structure and physiological function of chloride channels / T.J. Jentsch, V. Stein, F. Weinreich, A.A. Zdebik // Physiol. Rev.- 2002.- V. 82.- P. 503-568.

95. Jessen F. Activation of Na+/K+/Cl" cotransport system by reorganization of the actin filaments in Ehrlich ascites tumor cells / F. Jessen, K. Hoffmann // Biochim. Biophys. Acta.- 1992.- V. 1110.- P. 199-201.

96. Johnston G.A. GABAc receptors: relatively simple transmitter-gated ion channels? / G.A. Johnston // Trends Biochem. Sci.- 1996.- V. 17.- P. 319-323.

97. Joliot M. Human oscillatory brain activity near 40 Hz coexists with cognitive temporal binding / M. Joliot, U. Ribary, R. Llinas // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.-1994.-V. 91.- P. 11748-11751.

98. Kaila K. Ionic basis of GABAa receptor channel function in the nervous system / K. Kaila // Prog. Neurobiol.- 1994.- V. 42.- P. 489-537.

99. Kakazu Y. Regulation of intracellular chloride by cotransporters in developing lateral superior olive neurons / Y. Kakazu, N. Akaike, S. Komiyama, J. Nabekura // J. Neurosci.- 1999.- V. 19.- P. 2843-2851.

100. Katchman A.N. Mechanism of early anoxia-induced suppression of the GABAamediated inhibitory postsynaptic current / A.N. Katchman, S. Vicini, N.

101. Hershkowitz // J. Neurophysiol.- 1994.- V. 71.- P. 1128-1138.101

102. Kawaguchi Y. Groupings of nonpyramidal and pyramidal cells with specific physiological and morphological characteristics in rat frontal cortex / Y. Kawaguchi // J. Neurophysiol.- 1993.- V. 69. P. 416-431.

103. Kawaguchi Y. GABAergic cell subtypes and their synaptic connections in rat frontal cortex / Y. Kawaguchi, Y. Kubota // Cereb. Cortex.- 1997.- V. 7. P. 476-486.

104. Khalilov I. A novel in vitro preparation: the intact hippocampal formation / I. Khalilov, M. Esclapez, I. Medina, D. Aggoun, K. Lamsa, X. Leinekugel, R. Khazipov, Y. BenAri //Neuron.- 1997.- V 19.-P. 743-749.

105. Khalilov I. In vitro formation of a secondary epileptogenic mirror focus by interhippocampal propagation of seizures / I. Khalilov, G.L. Holmes, Y. Ben-Ari // Nat. Neurosci.- 2003.- V. 6.- P. 1079-1085.

106. Khazipov R. Developmental changes in GABAergic actions and seizure susceptibility in the rat hippocampus / R. Khazipov, I. Khalilov, R. Tyzio, E. Morozova, Y. Ben-Ari, G.L. Holmes // Eur. J. Neurosci.- 2004.- V. 19.- P. 590-600.

107. Khazipov R. Synchronization of GABAergic interneuronal network in С A3 subfield of neonatal rat hippocampal slices / R. Khazipov, X. Leinekugel, I. Khalilov, J.-L. Ganarsa, Y. Ben-Ari // J. Physiol.- 1997.- V. 498.- P. 763-772.

108. Khirug S. GABAergic depolarization of the axon initial segment in cortical principal neurons is caused by the Na-K-2C1 cotransporter NKCC1 / S. Khirug, J. Yamada, R. Afzalov, J. Voipio, L. Khiroug, K. Kaila // J. Neurosci.- 2008.- V. 28.-P. 4635-4639.

109. Kirmse K. GAB A depolarizes immature neocortical neurons in the presence of the ketone body (3-hydroxybutyrate / K. Kirmse, O.W. Witte, K. Holthoff// J. Neurosci.-2010.- V. 30.- P. 16002-16007.

110. Klausberger T. Brain-state- and cell-type-specific firing of hippocampal interneurons in vivo / T. Klausberger, P.J. Magill, L.F. Marton, J.D. Roberts, P.M. Cobden, G. Buzsaki, P. Somogyi //Nature.- 2003.- V. 421.- P. 844-848.

111. Klein J.D. Volume-sensitive myosin phosphorylation in vascular endothelial cells: correlation with Na-K-2C1 cotransport / J.D. Klein, W.C. O'Neill // Am. J. Physiol.-1995.-V. 269.-P. 1524-1531.

112. Klein J.D. Regulation by cell volume of Na+-K+-2C1" cotransport in vascular endothelial cells: role of protein phosphorylation / J.D. Klein, P.B. Perry, W.C. O'Neill // J. Membr. Biol.- 1993.- V. 132.- P. 243-252.

113. Kovalchuk Y. Neurotrophin action on a rapid timescale / Y. Kovalchuk, K. Holthoff, A. Konnerth // Curr. Opin. Neurobiol.- 2004.- V. 14.- P. 558-563.

114. Kubota Y. Three distinct subpopulations of GABAergic neurons in rat frontal agranular cortex / Y. Kubota, R. Hattori, Y. Yui // Brain Res.- 1994.- V. 649.- P. 159-173.

115. Kulik A. Role of bicarbonate and chloride in GABA- and glycine-induced depolarization and Ca2+.¡ rise in fetal rat motoneurons in situ / A. Kulik, H. Nishimaru, K. Ballanyi // J. Neurosci.- 2000.- V. 20.- P. 7905-7913.

116. Kuner T. A genetically encoded ratiometric indicator for chloride: capturing chloride transients in cultured hippocampal neurons / T. Kuner, G.J. Augustine // Neuron.- 2000.- V. 27.- P. 447-459.

117. Kuo C.C. Na+ channels must deactivate to recover from inactivation / C.C. Kuo, B.P. Bean //Neuron.- 1994.- V. 12.- P. 819-829.

118. Lee H.H. NMD A receptor activity downregulates KCC2 resulting in depolarizing GABA(A) receptor-mediated currents / H.H. Lee, T.Z. Deeb, J.A. Walker, P.A. Davies, S.J. Moss //Nat. Neurosci.- 2011.- V. 14.- P. 736-743.

119. Leinekugel X. Ca oscillations mediated by the synergistic excitatory actions of GABAa and NMDA receptors in the neonatal hippocampus. / X. Leinekugel, I. Medina, I. Khalilov, Y. Ben-Ari, R. Khazipov //Neuron.- 1997.- V. 18.- P. 243-255.

120. Lepple-Wienhues A. The tyrosine kinase p56(lck) mediates activation of swelling-induced chloride channels in lymphocytes / A. Lepple-Wienhues, I. Szabo, T. Laun, N.K. Kaba, E. Gulbins, F. Lang // J. Cell Biol.- 1998.- V. 141. P. 281-286.

121. Leung S. Regulation by nerve growth factor and phosphorylation of Na/K/2C1 cotransport and cell volume in PC 12 cells / S. Leung, M.E. O'Donnell, A. Martinez, H.C. Palfrey//J. Biol. Chem.- 1994.- V. 269.- P. 10581-10589.

122. Lipowsky R. Dendritic Na+ channels amplify EPSPs in hippocampal CA1 pyramidal cells / R. Lipowsky, T. Gillessen, C. Alzheimer // J. Neurophysiol.-1996.- V. 76.- P. 2181-2191.

123. Llinas R. Electrophysiology of guinea-pig cerebellar nuclear cells in the in vitro brain stem-cerebellar preparation / R. Llinas, M. Muhlethaler // J. Physiol.- 1988.- V. 404.- P. 241-258.

124. Lukasiewicz P.D. GAB Ac receptors in the vertebrate retina / P.D. Lukasiewicz // Mol. Neurobiol.- 1996.- V. 12.- P. 181-194.

125. Lytle C. Activation of the avian erythrocyte Na-K-Cl cotransport protein by cell shrinkage, cAMP, fluoride, and calyculin-A involves phosphorylation at common sites / C. Lytle // J. Biol. Chem.- 1997.- V. 272.- P. 15069-15077.

126. Lytle C. Regulatory phosphorylation of the secretory Na-K-Cl cotransporter: modulation by cytoplasmic CI / C. Lytle, B. Forbush III // Am. J. Physiol.- 1996.- V. 270.- P. 437-448.

127. Marandi N. Two-photon chloride imaging in neurons of brain slices / N. Marandi, A. Konnerth, O. Garaschuk // Pflugers Arch.- 2002.- V. 445.- P. 357-365.

128. Matthews J. Effects of F-actin stabilization or disassembly on epithelial CI secretion and Na-K-2C1 cotransport / J. Matthews, J. Smith, B. Hrnjez // Am. J. Physiol.- 1997.- V. 272.- P. 254-262.

129. Matthews J.B. Osmotic regulation of intestinal epithelial Na+-K+-Cl" cotransport: role of CI" and actin / J.B. Matthews, J.A. Smith, E.C. Mun, J.K. Sicklick // Am. J. Physiol.- 1998.- V. 274.- P. 697-706.

130. Mazzuca M. Newborn analgesia mediated by oxytocin during delivery / M. Mazzuca, M. Minlebaev, A. Shakirzyanova, R. Tyzio, G. Taccola, S. Janackova, S. Gataullina, Y. Ben-Ari, R. Giniatullin, R. Khazipov // Front. Cell. Neurosci.- 2011.-V. 5.- P. 3.

131. McBain C. Dual-component miniature excitatory synaptic currents in rat hippocampal CA3 pyramidal neurons / C. McBain, R. Dingledine //J. Neurophysiol.-1992.-V. 68.-P. 16-27.

132. McBain C.J. Interneurons unbound / C.J. McBain, A. Fisahn // Nat. Rev. Neurosci.- 2001.- V. 2.- P. 11-23.

133. McCormick D.A. Comparative electrophysiology of pyramidal and sparsely spiny stellate neurons of the neocortex / D.A. McCormick, B.W. Connors, J.W. Lighthall, D.A. Prince // J. Neurophysiol.- 1985.- V. 54.- P. 782-806.

134. McKernan R.M. Which GABAA-receptor subtypes really occur in the brain? / R.M. McKernan, P.J. Whiting // Trends Neurosci.- 1996.- V. 19.- P. 139-143.

135. Mehta A.K. An update on GABA(A) receptors / A.K. Mehta, M.K. Ticku // Brain Res. Dev. Brain Res.- 1999.- V. 29.- P. 196-217.

136. Menendez de la Prida L. Origin of the synchronized network activity in the rabbit developing hippocampus / L. Menendez de la Prida, S. Bolea, J.V. Sanchez-Andres //Eur. J. Neurosci.- 1998.- V. 10.- P. 899-906.

137. Menon-Johansson A.S. G(0) transduces GABAB-receptor modulation of N-type calcium channels in cultured dorsal root ganglion neurons /A.S. Menon-Johansson, N. Berrow, A.C. Dolphin // Pflugers Arch.- 1993.- V. 425.- P. 335-343.

138. Mercado A. Electroneutral cation-chloride cotransporters in the central nervous system / A. Mercado, D.B. Mount, G. Gamba // Neurochem. Res.- 2004.- V. 29.- P. 17-25.

139. Micheva K.D. Quantitative aspects of synaptogenesis in the rat barrel field cortex with special reference to GAB A circuitry / K.D .Micheva, C. Beaulieu // J. Comp. Neurol.- 1996.- V. 373.- P. 340-354.

140. Miles R. Differences between somatic and dendritic inhibition in the hippocampus / R. Miles, K. Toth, A.I. Gulyas, N. Hajos, T.F. Freund // Neuron.- 1996.- V.- 16.- P. 815-823.

141. Miletic G Loose ligation of the sciatic nerve is associated with TrkB receptor-dependent decreases in KCC2 protein levels in the ipsilateral spinal dorsal horn / G. Miletic, V. Miletic // Pain.- 2008.- V. 137.- P. 532-539.

142. Mintz I.M. GABAB receptor inhibition of P-type Ca2+ channels in central neurons / I.M. Mintz, B.P. Bean //Neuron.- 1993.- V. 10.- P. 889-898.

143. Misgeld U. A physiological role for GABAB receptors and the effects of baclofen in the mammalian central nervous system / U. Misgeld, M. Bijak, W. Jarolimek // Prog. Neurobiol.- 1995.- V. 46.- P. 423-462.

144. Misgeld U. The role of chloride transport in postsynaptic inhibition of hippocampal neurons / U. Misgeld, R.A. Deisz, H.U. Dodt, H.D. Lux // Science.-1986.- V. 232.- P.1413-1415.

145. Mohajerani M.H. Role of giant depolarizing potentials in shaping synaptic currents in the developing hippocampus / M.H. Mohajerani, E. Cherubini // Crit. Rev. Neurobiol.- 2006.- V. 18.- P. 13-23.

146. Morales-Aza B.M. Inflammation alters cation chloride cotransporter expression in sensory neurons / B.M. Morales-Aza, N. Chillingworth, J.A. Payne, L.F. Donaldson //Neurobiol. Dis.- 2004.- V. 17.- P. 62-69.

147. Müller W. gamma-Aminobutyric acid-induced ion movements in the guinea-pig hippocampal slice / W. Müller, U. Misgeld, H.D. Lux // Brain Res.- 1989.- V. 484.-P. 184-191.

148. Munoz A. Cation-chloride cotransporters and GABA-ergic innervation in the human epileptic hippocampus / A. Munoz, P. Mendez, J. DeFelipe, F.J. Alvarez-Leefmans //Epilepsia.- 2007.- V. 48. P. 663-673.

149. Nabekura J. Reduction of KCC2 expression and GABAA receptor-mediated excitation after in vivo axonal injury / J. Nabekura, T. Ueno, A. Okabe, A. Furuta, T. Iwaki, C. Shimizu-Okabe, A. Fukuda, N. Akaike // J. Neurosci.- 2002.- V. 22.- P. 4412-4417.

150. Nilius B. Role of RhoA and Rho kinase in the activation of volume-regulated anion channels in bovine endothelial cells / B. Nilius, T. Voets, J. Prenen, H. Barth, K. Kaibuchi, G. Droogmans, Eggermont // J. Physiol.- 1999.- V.516.- P. 67-74.

151. Nomura H. Expression changes of cation chloride cotransporters in the rat spinal cord following intraplantar formalin / H. Nomura, A. Sakai, M. Nagano, M. Umino, H. Suzuki //Neurosci. Res.- 2006.- V. 56.- P. 435-440.

152. Nowak L. Magnesium gates glutamate-activated channels in mouse central neurons / L. Nowak, P. Bregestovski, P. Ascher, A. Herbet, A. Prochiantz // Nature.-1984.- V. 307.- P. 462-465.

153. O'Donnell M.E. Endothelial cell sodium-potassium-chloride cotransport. Evidence of regulation by Ca2+ and protein kinase C / M. O'Donnell // J. Biol. Chem.- 1991.-V. 266.-P. 11559-11566.

154. O'Donnell M.E. Endothelial Na-K-Cl cotransport regulation by tonicity and hormones: phosphorylation of cotransport protein / M.E. O'Donnell, A. Martinez, D. Sun//Am. J. Physiol.- 1995.- V. 269.- P. 1513-1523.

155. O'Neill W.C. Functional coupling of Na+-K+-2C1" cotransport and Ca2+-dependent K+ channels in vascular endothelial cells / W.C. O'Neill, J.F. Steinberg // Am. J. Physiol.- 1995.- V. 267.- P. 267-274.

156. Okada Y. Volume expansion-sensing outward-rectifier CI channel: fresh start to the molecular identity and volume sensor / Y. Okada // Am. J. Physiol.- 1997.- V. 273.- P. 755-789.

157. Oldfield C.S. Interneurons of the cerebellar cortex toggle Purkinje cells between up and down states / C.S. Oldfield, A. Marty, B.M. Stell // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.-2010.-V. 107.-P. 13153-13158.

158. Owen N.E. Mechanism of angiotensin II stimulation of Na-K-Cl cotransport of vascular smooth muscle cells / N.E. Owen, K.M. Ridge // Am. J. Physiol.- 1989.- V. 257. P. 629-636.

159. Palfrey H.C. The ATP and Mg2+ dependence of Nal-Kl-2C12 cotransport reflects a requirement for protein phosphorylation: studies using calyculin A / H.C. Palfrey, E.B. Pewitt // Pflugers Arch.- 1993.- V. 425,- P. 321-328.

160. Paris S. Growth factors activate the bumetanide-sensitive Na+/K+/Cl- cotransport in hamster fibroblasts / S. Paris, J. Pouyssegur // J. Biol. Chem.- 1986.- V. 261.- P. 6177-6183.

161. Parra P. How many subtypes of inhibitory cells in the hippocampus? / P. Parra,

162. A.I. Gulyas, R. Miles // Neuron.- 1998.- V. 20.- P. 983-993.

163. Payne J.A. Cation-chloride co-transporters in neuronal communication, development and trauma / J.A. Payne, C. Rivera, J. Voipio, K. Kaila // Trends Neurosci.- 2003.- V. 26.- P. 199-206.

164. Penttonen M. Gamma frequency oscillation in the hippocampus of the rat: intracellular analysis in vivo / M. Penttonen, A. Kamondi, L. Acsady, G. Buzsaki // Eur. J. Neurosci.- 1998.- V. 10.- P. 718-728.

165. Perkins K.L. Ionic basis of the postsynaptic depolarizing GABA response in hippocampal pyramidal cells / K.L. Perkins, R.K.S. Wong // J. Neurophysiol.-1996.- V. 76.- P. 3886-3894.

166. Pewitt E.B. 3H.bumetanide binding to avian erythrocyte membranes. Correlation with activation and deactivation of Na/K/2C1 cotransport / E.B. Pewitt, R.S. Hegde, H.C. Palfrey//J. Biol. Chem.- 1990.- V. 265.- P. 14364-14370.

167. Pfaff T. Alternative splicing generates a novel isoform of the rat metabotropic GABA(B)R1 receptor / T. Pfaff, B. Malitschek, K. Kaupmann, L. Prezeau, J.P. Pin,

168. B. Bettler, A. Karschin // Eur. J. Neurosci.- 1999.- V. 11. P. 2874-2882.

169. Pierri J.N. Alterations in chandelier neuron axon terminals in the prefrontal cortex of schizophrenic subjects / J.N. Pierri, A.S. Chaudry, T.-U.W. Woo, D.A. Lewis // Am. J. Psychiatry.- 1999.- V. 156.- P. 1709-1719.

170. Piwon N. C1C-5 Cl-channel disruption impairs endocytosis in a mouse model for Dent's disease / N. Piwon, W. Gunther, M. Schwake, M.R. Bosl, T.J. Jentsch // Nature.- 2000.- V. 408.- P. 369-373.

171. Plotkin M.D. Expression of the Na+-K+-2C1' cotransporter BSC2 in the nervous system / M.D. Plotkin, M.R. Kaplan, L.N. Peterson, S.R. Gullans, S.C. Hebert, E. Delpire // Am. J. Physiol.- 1997a.- V. 272.- P. 173-183.

172. Poncer J.C. Either N- or P-type calcium channels mediate GAB A release at distinct hippocampal inhibitory synapses / J.C. Poncer, R.A. McKinney, B.H. Gahwiler, S.M. Thompson //Neuron.- 1997.- V. 18.- P. 463-472.

173. Price T.J. Chloride regulation in the pain pathway / T.J. Price, F. Cervero, M.S. Gold, D.L. Hammond, S.A. Prescott // Brain Res. Rev.- 2009.- V. 60.- P. 149-170.

174. Pusch M. Gating of the voltage-dependent chloride channel C1C-0 by the permeant anion / M. Pusch, U. Ludewig, A. Rehfeldt, T.J. Jentsch // Nature.- 1995.-V. 373.- P. 527-531.

175. Qian N. When is an inhibitory synapse effective? / N. Qian, T.J. Sejnowski // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 1990.- V. 87.- P. 8145-8149.

176. Rheims S. GABA action in immature neocortical neurons directly depends on the availability of ketone bodies / S. Rheims, C.D. Holmgren, G. Chazal, J. Mulder, T. Harkany, T. Zilberter, Y. Zilberter // J. Neurochem.- 2009.- V. 110.- P. 1330-1338.

177. Rheims S. Excitatory GABA in rodent developing neocortex in vitro / S. Rheims, M. Minlebaev, A. Ivanov, A. Represa, R. Khazipov, G.L. Holmes, Y. Ben Ari, Y. Zilberter // J. Neurophysiol.- 2008.- V. 100.- P. 609-619.

178. Rivera C. Two developmental switches in GABAergic signalling: the K+-C1" cotransporter KCC2 and carbonic anhydrase CAVII / C. Rivera, J. Voipio, K. Kaila // J. Physiol.- 2005.- V. 562.- P. 27-36.

179. Rivera C. The K7C1" co-transporter KCC2 renders GABA hyperpolarizing during neuronal maturation / C. Rivera, J. Voipio, J.A. Payne, E. Ruusuvuori, H. Lahtinen, K. Lamsa, U. Pirvola, M. Saarma, K. Kaila // Nature.- 1999.- V. 397.- P. 251-255.

180. Rozenberg F. Distribution of GABAergic neurons in late fetal and early postnatal rat hippocampus / F. Rozenberg, O. Robain, L. Jardin, Y. Ben-Ari // Dev. Brain Res.- 1989.- V. 50.- P. 177-187.

181. Russell J.M. ATP-dependent chloride influx into internally dialyzed squid giant axons / J.M. Russell // J. Membr. Biol.- 1976.- V. 28.- P. 335-349.

182. Russell J.M. Chloride and sodium influx: a coupled uptake mechanism in the squid giant axon / J.M. Russell // J. Gen. Physiol.- 1979.- V. 73.- P. 801-818.

183. Russell J.M. Cation-coupled chloride influx in squid axon / J.M. Russell // J. Gen. Physiol.- 1983.- V. 81.- P. 909-925.

184. Russell J.M. Chloride in the squid giant axon / J.M. Russell // Curr. Top. Membr. Transp.- 1984.- V. 22.- P. 177-193.

185. Rychkov G.Y. Concentration and pH dependence of skeletal muscle chloride channel C1C-1 / G.Y. Rychkov, M. Pusch, D.S. Astill, M.L. Roberts, TJ. Jentsch, A.H. Bretag // J. Physiol.- 1996.- V. 497.- P. 423-435.

186. Sacchi O. Participation of a chloride conductance in the subthreshold behavior of the rat sympathetic neuron / O. Sacchi, M.L. Rossi, R. Canella, R. Fesce // J. Neurophysiol.- 1999.- V. 82.- P. 1662-1675.

187. Sakaba T. Direct modulation of synaptic vesicle priming by GABA(B) receptor activation at a glutamatergic synapse / T. Sakaba, E. Neher // Nature.- 2003.- V. 424.- P. 775-778.

188. Salinas E. Correlated neuronal activity and the flow of neural information / E. Salinas, T.J. Sejnowski //Nat. Rev. Neurosci.- 2001.- V. 2.- P. 539-550.

189. Scanziani M. GABA spillover activates postsynaptic GABA(B) receptors to control rhythmic hippocampal activity / M. Scanziani // Neuron.- 2000.- V. 25.- P. 673-681.

190. Scholz K. GABAb receptor-mediated inhibition of Ca2+ currents and synaptic transmission in cultured rat hippocampal neurons / K. Scholz, R.J. Miller // J. Physiol.- 1991.- V. 444.- P. 669-686.

191. Segal M.M. Late sodium channel openings underlying epileptiform activity are preferentially diminished by the anticonvulsant phenytoin / M.M. Segal, A.F. Douglas // J. Neurophysiol.- 1997.- V. 77.- P. 3021-3034.

192. Serafini R. Depolarizing GABA-activated CI" channels in embryonic rat spinal and olfactory bulb cells / R. Serafini, A.Y Valeyev, J.L. Barker, M.O. Poulter // J. Physiol.- 1995.- V. 488.- P. 371-386.

193. Simonds W.F. G protein regulation of adenylate cyclase / W.F. Simonds // Trends Pharmacol. Sci.- 1999.- V. 20.- P. 66-73.

194. Singer W. Neuronal synchrony: a versatile code for the definition of relations? // W. Singer//Neuron.- 1999.- V. 24.- P. 49-65.

195. Sipila S.T. Depolarizing GAB A acts on intrinsically bursting pyramidal neurons to drive giant depolarizing potentials in the immature hippocampus / S.T. Sipila, K. Huttu, I. Soltesz, J. Voipio, K. Kaila // J. Neurosci.- 2005.- V. 25.- P. 5280-5289.

196. Sipila S.T. The Na-K-Cl cotransporter (NKCC1) promotes sharp waves in the neonatal rat hippocampus / S.T. Sipila, S. Schuchmann, J. Voipio, J. Yamada, K. Kaila// J. Physiol.- 2006b.-.V.573.- P. 765-773.

197. Snyder D. Na+/K+/Cl" cotransport is stimulated by a Ca2+-calmoldulin-mediated pathway in BALB/c 3T3 fibroblasts / D. Snyder, H. Atlan, M. Markus, R. Panet // J. Cell Physiol.-1991.- V. 149.- P. 497-502.

198. Somogyi P. The axo-axonic interneuron in the cerebral cortex of the rat, cat and monkey / P. Somogyi, T.F. Freund, A. Cowey // Neuroscience.- 1982.- V. 7.- P. 2577-2607.

199. Somogyi P. Defined types of cortical interneurone structure space and spike timing in the hippocampus / P. Somogyi, T. Klausberger // J. Physiol.- 2005.- V. 562.- P. 9-26.

200. Somogyi P. Salient features of synaptic organisation in the cerebral cortex / P. Somogyi, G. Tamas, R. Lujan, E.H. Buhl // Brain Res. Brain Res. Rev.- 1998.- P. 26.- P. 113-135.

201. Staley K. The role of an inwardly rectifying chloride conductance in postsynaptic inhibition / K. Staley // J. Neurophysiol.- 1994.- V. 72.- P. 273-284.

202. Staley K. Alteration of GABAa receptor function following gene transfer of the CLC-2 chloride channel / K. Staley, R. Smith, J. Schaack, C. Wilcox, T.J. Jentsch // Neuron.- 1996.-V. 17.-P. 543-551.

203. Staley K.J. Modulation of mammalian dendritic GABA(A) receptor function by the kinetics of CI" and HC03" transport / K.J. Staley, W.R. Proctor // J. Physiol.-1999.- V. 519.- P. 693-712.

204. Staley K.J. Ionic mechanisms of neuronal excitation by inhibitory GABAa receptors / K.J. Staley, B.L. Soldo, W.R. Proctor // Science.- 1995.- V. 269.- P. 977981.

205. Steriade M. Impact of network activities on neuronal properties in corticothalamic systems / M. Steriade // J. Neurophysiol.- 2001.- V. 86.- P. 1-39.

206. Steriade M. Natural waking and sleep states: a view from inside neocortical neurons / M. Steriade, I. Timofeev, F. Grenier // J. Neurophysiol.- 2001.- V. 85.- P. 1969-1985.

207. Stuart G. Amplification of EPSPs by axosomatic sodium channels in neocortical pyramidal neurons / G. Stuart, B. Sakmann // Neuron.- 1995.- V. 15.- P. 1065-1076.

208. Stuart G. Action potential initiation and propagation in rat neocortical pyramidal neurons / G. Stuart, J. Schiller, B. Sakmann // J. Physiol.- 1997.- V. 505.- P. 617632.

209. Sun D. Astroglial-mediated phosphorylation of the Na-K-Cl cotransporter in brain microvessel endothelial cells / D. Sun, M.E. O'Donnell // Am. J. Physiol.- 1996.- V. 271.- P. 620-627.

210. Suzuki M. Diversity of Cl" channels / M. Suzuki, T. Morita, T. Iwamoto // Cell. Mol. Life Sci.- 2006.- V. 63.- P. 12-24.

211. Szabadics J. Excitatory effect of GABAergic axo-axonic cells in cortical microcircuits / J. Szabadics, C. Varga, G. Molnar, S. Olah, P. Barzo, G. Tamas // Science.- 2006.- V. 311.- P. 233-235.

212. Takayama C. Extrasynaptic localization of GAB A in the developing mouse cerebellum / C. Takayama, Y. Inoue // Neurosci. Res.- 2004.- V. 50.- P. 447-458.

213. Tanaka S. Dysfunctional GABAergic inhibition in the prefrontal cortex leading to "psychotic" hyperactivation / S. Tanaka // BMC Neurosci.- 2008.- V. 9:41.

214. Taylor J. Calcium-indenpendent g-aminobutyric acid release from growth cones: role of g-aminobutyric acid transport / J. Taylor, P.R. Gordon-Weeks // J. Neurochem.- 1991.- V. 56.- P. 273-280.

215. Tepper J.M. Heterogeneity and diversity of striatal GABAergic interneurons / J.M. Tepper, F. Tecuapetla, T. Koos, O. Ibancez-Sandoval // Front. Neuroanat.-2010.- V. 4:150.

216. Thompson S.M. Outward chloride/cation co-transport in mammalian cortical neurons / S.M. Thompson, R.A. Deisz, D.A. Prince //Neurosci. Lett.- 1988a.- V. 89. P. 49-54.

217. Thompson S.M. Relative contributions of passive equilibrium and active transport to the distribution of chloride in mammalian cortical neurons / S.M. Thompson, R.A. Deisz, D.A. Prince //J. Neurophysiol.- 1988b.- 60.- P. 105-124.

218. Thompson S.M. Activity-dependent disinhibition. I. Repetitive stimulation reduces IPSP driving force and conductance in the hippocampus in vitro / S.M. Thompson, B.H. Gahwiler / J. Neurophysiol.- 1989.- V. 61.- P. 501-511.

219. Thompson S.M. Activity-dependent disinhibition. II. Effects of extracellular potassium, Furosemide, and membrane potential on EC1- in hippocampal CA3 neurons / S.M. Thompson, B.H. Gahwiller// J. Neurophysiol.- 1989.- V. 61.- P. 512523.

220. Torchia J. The Na-K-Cl cotransporter of avian salt gland. Phosphorylation in response to cAMP-dependent and calcium-dependent secretogogues / J. Torchia, C. Lytle, D.J. Pon, B. Forbush III, K. Sen // J. Biol. Chem.- 1992.- V. 267.- P. 2544425450.

221. Treharne K.J. A novel chloride-dependent GTP-utilizing protein kinase in plasma membranes from human respiratory epithelium / K.J. Treharne, L.J. Marshall, A. Mehta // Am. J. Physiol.- 1994.- V. 267.- P. 592-601.

222. Tyzio R. Membrane potential of CA3 hippocampal pyramidal cells during postnatal development / R. Tyzio, A. Ivanov, C. Bernard, G.L. Holmes, Y. Ben-Ari, R. Khazipov // J. Neurophysiol.- 2003.- V. 90.- P. 2964-2972.

223. Uchida S. 2005 Function of chloride channels in the kidney / S. Uchida, S. Sasaki //Ann. Rev. Physiol.- V. 67.- P. 759-778.

224. Valdez I.H. Microfluormetric studies of intracellular Ca2+ and Na+ concentrations in normal human labial gland acini / I.H. Valdez, M. Paulais, P.C. Fox, R.J. Turner // Am. J. Physiol.- 1994.- V. 267.- P. 601-607.

225. Van Vreeswijk C. When inhibition not excitation synchronizes neural firing / C. Van Vreeswijk, L.F. Abbott, G.B. Ermentrou // J. Comput. Neurosci.- 1994.- V. 1.-P. 313-321.

226. Verheugen J.A. Noninvasive measurements of the membrane potential and GABAergic action in hippocampal interneurons / J.A. Verheugen, D. Fricker, R Miles / J. Neurosci.- 1999.- V. 19.- P. 2546-2555.

227. Wacker W.E.C. Man and Magnesium / W.E.C. Wacker // Cambridge, MA: Harvard University ed.- 1980.

228. Waddell J. The depolarizing action of GABA in cultured hippocampal neurons is not due to the absence of ketone bodies / J. Waddell, J. Kim, B.E. Alger, M.M. McCarthy // PLoS One.- 2011.- V. 6.

229. Wagner S. GABA in the mammalian suprachiasmatic nucleus and its role in diurnal rhythmicity / S. Wagner, M. Castel, H. Gainer, Y. Yarom // Nature.- 1997.-V. 387.-P. 598-603.

230. Wang D.D. Blocking early GABA depolarization with bumetanide results in permanent alterations in cortical circuits and sensorimotor gating deficits / D.D. Wang, A.R. // Kriegstein Cereb. Cortex.- 2011.- V. 21.- P. 574-587.

231. Wang X.J. Gamma oscillation by synaptic inhibition in a hippocampal interneuronal network model / X.J. Wang, G. Buzsaki // J. Neurosci.- 1996.- V. 16.-P. 6402-6413.

232. Wang X.Q. CLC-3 channels modulate excitatory synaptic transmission in hippocampal neurons / X.Q. Wang, L.V. Deriy, S. Foss, P. Huang, F.S. Lamb, M.A. Kaetzel, V. Bindokas, J.D. Marks, D.J. Nelson //Neuron.- 2006.- V. 52.- P. 321-333.

233. Waseem T. Genetically encoded Cl'Sensor as a tool for monitoring of CI" dependent processes in small neuronal compartments / T. Waseem, M. Mukhtarov,

234. S. Buldakova, I. Medina, P. Bregestovski // J. Neurosci. Methods.- 2010.- V. 193.-P.14-23.

235. Wegelius K. Distribution of GAB A receptor rho subunit transcripts in the rat brain / K .Wegelius, M. Pasternack, J.O. Hiltunen, C. Rivera, K. Kaila, M. Saarma, M. Reeben // Eur. J. Neurosci.- 1998.- V. 10.- P. 350-357.

236. Whisenand N. Regulatory interaction of ATP, Na+ and CI" in the turnover cycle of the NaK2Cl cotransporter / N. Whisenand, M. Khademazad, S. Muallem // J. Gen. Physiol.- 1993.-V. 101.-P. 889-908.

237. Whittington M.A. Synchronized oscillations in interneuron networks driven by metabotropic glutamate receptor activation / M.A. Whittington, R.D. Traub, J.G. Jefferys //Nature.- 1995.- V. 373.- P. 612-615.

238. Wong R.K. Cellular factors influencing GABA response in hippocampal pyramidal cells / R.K. Wong, D.J. Watkins // J. Neurophysiol.- 1982.- V. 48.- P. 938-951.

239. Xu J.C. Molecular cloning and functional expression of the bumetanide-sensitive Na-K-Cl cotransporter / J.C. Xu, C. Lytle, T. Zhu, J.A. Payne, E. Benz, B. Forbush III // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 1994.- V. 91.- P. 2201-2205.

240. Yamada J. CI' uptake promoting depolarizing GABA actions in immature rat neocortical neurones is mediated by NKCC1 / J. Yamada, A. Okabe, H. Toyoda, W. Kilb, H.J. Luhmann, A. Fukuda// J. Physiol.- 2004.- V. 557.- P. 829-841.

241. Zhang W. Reduced potassium-chloride co-transporter expression in spinal cord dorsal horn neurons contributes to inflammatory pain hypersensitivity in rats / W. Zhang, L.Y. Liu, T.L. Xu //Neuroscience.- 2008.- V. 152.- P. 502-510.

242. Zhu Y. Chandelier cells control excessive cortical excitation: characteristics of whisker-evoked synaptic responses of layer 2/3 nonpyramidal and pyramidal neurons / Y. Zhu, R.L. Stornetta, J.J. Zhu // J. Neurosci.- 2004.- V. 24.- P. 51015108.