Торможение, опосредованное глицином и гамма-аминомасляной кислотой в спинном мозге амфибий

Полина, Юлия Александровна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Торможение, опосредованное глицином и гамма-аминомасляной кислотой в спинном мозге амфибий
ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Торможение, опосредованное глицином и гамма-аминомасляной кислотой в спинном мозге амфибий"

На правах рукописи

ПОЛИНА Юлия Александровна

ТОРМОЖЕНИЕ, ОПОСРЕДОВАННОЕ

ГЛИЦИНОМ И ГАММА-АМИНОМАСЛЯНОЙ КИСЛОТОЙ В СПИННОМ МОЗГЕ АМФИБИЙ

03.00.13 — Физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Петрозаводск 2009

003483575

Работа выполнена в лаборатории эволюции межнейронного взаимодействия Учреждения Российской академии наук Института эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ:

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ:

член-корреспондент РАН, доктор медицинских наук, профессор Николай Петрович Веселкин

член-корреспондент РАН, доктор биологических наук, профессор Лев Гиршевич Магазаник доктор медицинских наук, профессор Александр Юрьевич Мейгал Учреждение Российской Академии Наук Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН

Защита диссертации состоится «9» декабря 2009 года в 12.00 часов на заседании объединенного диссертационного совета (ДМ 212.087.02) при Карельской государственной педагогической академии по адресу: 185680, г. Петрозаводск, ул. Пушкинская, 17

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Карельской государственной педагогической академии. (185680, г. Петрозаводск, ул. Пушкинская, 17) ^

Автореферат разослан «_ £ » /<<СсШиР. 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат медицинских наук, доцент

А. И. Малкиель

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Основным механизмом информационного взаимодействия нервных клеток является синаптическая передача (Экклс, 1966). В результате передачи сигналов в химических синапсах происходит возбуждение или торможение постсинаптическо-го нейрона (Экклс, 1959, 1966). Как и возбуждение, торможение является фундаментальным процессом, лежащим в основе функционирования нервной системы. Нарушение процессов торможения или дисбаланс процессов торможения и возбуждения является причиной ряда неврологических расстройств (Bowery and Smart, 2006; Ben-Ari et al., 2007). Глицин и у-аминомасляная кислота (ГАМК) — основные тормозящие аминокислоты, выявленные в центральной нервной системе (ЦНС) в ряду всех позвоночных (Curtis and Johnston, 1974; Шаповалов и Ширяев, 1987). Эти нейромедиаторы осуществляют тормозные процессы в синапсах спинного и головного мозга. Наряду с этим обе аминокислоты могут выступать в роли нейромодуляторов. Традиционно считалось, что глицин является главным тормозным медиатором спинного мозга, а ГАМК — головного (Curtis and Johnston, 1974). В настоящее время установлено, что оба медиатора широко представлены во всех отделах мозга. Кроме того, накапливается все больше морфологических (Triller et al., 1987; Todd et al., 1996; Веселкин и др., 1999) и электрофизиологических (Jonas et al., 1998; O'Brien and Berger, 1999; Russier et al., 2002) данных о возможности колокализации и совместного высвобождения (корелиза) глицина и ГАМК из одного пресинаптического бутона и даже из одной везикулы. Дополнительным свидетельством в пользу сосуществования ГАМК и глицина в одной синаптической везикуле может являться тот факт, что загрузка в везикулы обоих медиаторов может опосредоваться общим везикулярным транспортером VIAAT (или VGAT) (Sagne et al., 1997; Dumoulin et al., 1999; Семьянов, 2002). Взаимодействие двух одно-направлено действующих тормозных медиаторов может быть одним из механизмов регуляции тормозной синаптической передачи, обеспечивая более сложную интегративную деятельность ЦНС.

В настоящем исследовании предпринята попытка изучить возможность совместного выброса обоих тормозных медиаторов из одной синаптической терминали и получить данные о том, что их совместное действие действительно может быть механизмом модуляции тормозной синаптической передачи в ЦНС.

В большинстве электрофизиологических работ, направленных на изучение совместного действия глицина и ГАМК в спинном мозгу позвоночных, исследовали вызванные суммарные и унитарные постси-

наптические токи и потенциалы. В нашей работе использовался метод внутриклеточной регистрации миниатюрной синаптической активности, позволяющий исследовать синаптические влияния на более тонком уровне.

Миниатюрные постсинаптические потенциалы (мПСП) обусловлены спонтанным выделением медиатора и являются элементарными событиями синаптической передачи (Katz and Miledi, 1963; Colomo and Erulkar, 1968). Анализ мПСП позволяет разделять ответы нейрона, возникающие при высвобождении разных нейромедиаторов в синаптиче-ских контактах разных видов и проводить оценку влияния фармакологических препаратов на синаптическую передачу.

В качестве объекта исследования взяты низшие позвоночные (амфибии), являющиеся ключевым звеном в эволюции наземных позвоночных и представляющие собой хорошую и доступную модель для изучения базовых механизмов деятельности нервной системы.

Цель работы. Целью настоящей работы являлось исследование механизмов тормозной передачи и ее регуляции в спинном мозге лягушки Rana ridibunda: получение новых данных о совместном высвобождении тормозящих аминокислот, глицина и ГАМК, и механизма ГАМКерги-ческой модуляции глицинопосредованной передачи в синапсах на поясничных мотонейронах.

Основные задачи:

1. Используя методику внутриклеточного отведения постсинапти-ческих потенциалов (ПСП) от спинальных мотонейронов, исследовать характеристики спонтанных и миниатюрных ПСП (сПСП и мПСП).

2. Исследовать фракцию тормозных мПСП (мТПСП), блокируя возбуждающую (глутаматную) синаптическую передачу. Классифицировать различные типы мТПСП по их амплитудно-временным характеристикам.

3. Используя специфические антагонисты ГАМКД и глициновых рецепторов, исследовать характеристики миниатюрных постсинаптиче-ских потенциалов, опосредованных высвобождением ГАМК и глицина.

4. Исследовать механизмы ГАМКергической регуляции тормозной синаптической передачи, в частности, модулирующее действие бакло-фена, специфического агониста метаботропных ГАМКБ рецепторов, и его специфического антагониста CGP 35348 на частоту и амплитуду гли-цинергических мТПСП.

Научная новизна исследований. Впервые получены данные о совместном высвобождении двух тормозных нейромедиаторов: ГАМК и глицина из одних и тех же пресинаптических терминалей, контактирующих с мотонейроном спинного мозга лягушки Rana ridibunda. Показано, 4

что эти тормозящие аминокислоты одновременно действуют на постси-наптическую мембрану, вызывая помимо быстрых гаицинопосредован-ных и медленных ГАМКопосредованных мТПСП, также и двухкомпо-нентные мТПСП. На основании полученных данных и анализа мТПСП впервые высказано предположение о наличии совместной ГАМК- и глицинергической тормозной синаптической передачи в спинном мозгу амфибий. Получены результаты, доказывающие участие тормозного механизма, опосредованного активацией метаботропных ГАМКБ рецепторов, в пресинаптическом контроле тормозной глицинергической передачи в спинном мозгу лягушки. Впервые получены результаты, позволяющие предположить также наличие и постсинаптических механизмов ГАМКергической модуляции глицинопосредованной передачи в спинном мозгу лягушки.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Глицин и ГАМК могут совместно высвобождаться из одних и тех же пресинаптических окончаний, образующих синапсы на спинальных мотонейронах лягушки.

2. Глицин и ГАМК одновременно действуют на соответствующие ио-нотропные рецепторы на постсинаптической мембране мотонейронов.

3. Модуляция глицинергической передачи в спинном мозгу осуществляется посредством активации у-аминомасляной кислотой метаботропных ГАМКЕ рецепторов как на пресинаптическом, так и на пост-синаптическом уровнях.

Научно-практическое значение работы. Результаты, полученные в настоящей работе, представляют интерес для общей нейрофизиологии, физиологии нервной клетки и фармакологии. Они способствуют более глубокому пониманию механизмов регуляции тормозной синаптической передачи; расширяют имеющиеся представления об общих функциональных принципах организации межнейронных связей и о механизмах регуляции межнейронного взаимодействия в ЦНС. Полученные результаты могут быть использованы для дополнения и уточнения уже имеющихся данных о межмедиаторных взаимодействиях у позвоночных животных, а также могут быть привлечены для раскрытия механизмов возникновения патологических процессов, связанных с нарушением тормозной передачи в ЦНС.

Апробация работы. Материалы диссертации были доложены и обсуждены на Всероссийской конференции молодых исследователей «Физиология и медицина» (Россия, Санкт-Петербург, 2005), на I Съезде физиологов СНГ «Физиология и здоровье человека» (Россия, Сочи, Дагомыс, 2005), на международной летней школе молодых исследователей PENS Summer Course «Contemporary problems of neurobiology: molecular mecha-

nisms of synaptic plasticity» (Россия, Татарстан, Казань, 2007), на конференции с международным участием, посвященной 90-летию Т. М. Турпаева «Механизмы нервных и нейроэндокринных регуляций» (Россия, Москва, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ, из которых 2 статьи в реферируемых журналах и 5 тезисов докладов.

Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, четырех пив: обзор литературы (Глава 1), методика исследования (Глава 2), изложение результатов собственных исследований с их обсуждением (Главы 3 и 4), заключения, выводов и списка цитированной литературы, включающего 23 отечественных и 172 зарубежных источника. Изложена на 113 страницах машинописного текста, иллюстрирована 19 рисунками, 1 таблицей.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объект исследования. Препарат. Исследования проводились на препаратах изолированного перфузируемош спинного мозга озерной лягушки (Rana ridibunda). В опыты отбирали взрослых животных обоего пола. Фрагменты спинного мозга, используемые в опытах, получали двумя способами. В первом случае проводилась сагиттальная гемисек-ция спинного мозга. Во втором случае делались фронтальные срезы спинного мозга, состоящие из 9-го или 10-го поясничных сегментов, толщиной 3-4 мм. Выбор способа получения препарата определялся лишь степенью удобства для выполнения поставленной задачи.

Перфузирующий раствор. Для суперфузии приготовленных препаратов спинного мозга использовался нормальный физиологический раствор Рингера следующего состава (ммоль/л): NaCl — 100; КС1 — 2; СаС12 — 1.5; MgCl2 — 0.5; глюкоза—5.5; ТРИС — около 2; рН раствора с помощью триса доводили до 7.3-7.6. Раствор в течение эксперимента аэрировался карбогеном (98 % 02 + 2 % С02). При исследовании действия фармакологических препаратов на синаптическую передачу использовался нормальный раствор Рингера с добавлением тестируемых веществ. Температура перфузирующего раствора находилась в пределах от 18 до22°С.

Микроэлектроды. Внутриклеточное отведение синаптической активности от мотонейронов осуществлялось с помощью тонких стеклянных микроэлектродов, изготовленных из стекла «пирекс». Микропипетки готовили из стеклянных трубок, содержащих внутри 2-3 капилляра

из того же стекла, после чего заполняли ЗМ раствором KCL. Для внутриклеточного отведения ответов кончики микроэлектродов подламывались под микроскопом, диаметр кончика составлял 1-1.5 мкм; сопротивление микроэлектрода равнялось 10-20 МОм.

Стимуляция. Усиление и регистрация сигналов. Мотонейроны идентифицировали по антидромным потенциалам действия (АПД) в ответ на раздражение вентральных корешков одиночными электрическими импульсами длительностью 0.1 мс (ток 10-15 мкА) с помощью стимулятора ЭСУ-1. Усиление сигналов производилось микроэлектродным усилителем с автоматической стабилизацией нулевой линии (усилитель разработан в лаборатории эволюции межнейронного взаимодействия Института эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН ведущим инженером Б. Т. Рябовым). Входное сопротивление усилителя постоянного тока составляло больше 10 ГОм. Сигналы с выхода микроэлектродного усилителя подавались на осциллограф С1-83, который использовался для визуального наблюдения. Мембранный потенциал (МП) мотонейронов контролировался с помощью цифрового индикатора. Для регистрации выбирались мотонейроны, ПД которых превышал 70 мВ, а значение МП находилось в пределах от — 60 до — 80 мВ.

Потенциалы подавали с выхода микроэлектродного усилителя через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) на компьютер. Наблюдение и регистрация сигналов производили с помощью компьютерной программы XS2i. Регистрировались пробеги длительностью 25 мс с частотой 1 с1 при регистрации АПД и длительностью 250 мс с частотой 0.4 с-1 — в случаях отведения постсинаптических потенциалов (ПСП). Для анализа параметров потенциалов регистрировались выборки из 1020 пробегов для АПД (2000 точек в пробеге с интервалом 25 мкс) и 300600 пробегов для ПСП (10000 точек в пробеге с интервалом 25 мкс).

Обработка экспериментальных данных. Анализ частоты и амплитуды спонтанных и миниатюрных постсинаптических потенциалов (сПСП и мПСП), а также компьютерный анализ параметров мПСП осуществлялся с помощью компьютерной программы Pick 6. Данная программа является модифицированной программой предложенной Анкри и соавторами (Ankri et al., 1994) для автоматического анализа спонтанных синаптических реакций в нейронах ЦНС. Программа Pick 6 дополнена блоком селекции потенциалов по заданным амплитудным и временным интервалам. Она автоматически осуществляет селекцию сПСП и мПСП в заданных диапазонах временных характеристик (время нарастания (RT) от 10 % до 90 %, время спада (DT) от 90 % до 10 %, полуширина (HW)) и амплитуды (А) исследуемых спонтанных синаптических ответов. Это позволяет сортировать наложенные и неналоженные

мПСП. Визуальный отбор миниатюрных тормозных постсинаптических потенциалов (мТПСП) и анализ их параметров (амплитуда и временное течение) проводился с помощью компьютерных программ POTENTL пакета Pclamp 6.2 и программы Clampfit 8.2 пакета Pclamp 8.2, Axon instruments. Статистический анализ полученных результатов и графические построения выполнялись с помощью программ SigmaPlot версии 2.0 и 11.0 и программы Microsoft Exel для WINDOWS. Для оценки достоверности различий использовались парный критерий Стьюдента (t-test), а также критерий Вилкоксона в программе SigmaPlot версии 11.0.

Фармакологический анализ. Спонтанная синаптическая активность, наблюдаемая в мотонейронах, отводилась в нормальном физиологическом растворе в условиях отсутствия раздражения синаптических входов, а ее миниатюрная фракция (мПСП) — после добавления в пер-фузирующий раствор 1.0 мкМ тетродотоксина (ТТХ), блокирующего проведение нервного импульса по афферентному волокну (блокада потенциал зависимых Na+ каналов). Для последующего анализа тормозной фракции мПСП в перфузирующий раствор добавляли препараты D-AP5 (50 мкМ) — блокатор глутаматных ионотропных NMDA-рецепторов, и CNQX (25 мкМ) — блокатор АМРА- и каинатных рецепторов, таким образом исключая возбуждающую синаптическую активность, опосредованную глутаматом. Фармакологически изолированные тормозные постсинаптические потенциалы (мТПСП) подвергались дальнейшему исследованию с использованием селективных антагонистов ионотропных ГАМКа рецепторов — бикукуллина (20 мкМ) или габазина (25 мкМ), и гаициновых рецепторов — стрихнина (1 мкМ). Для исследования модуляции шицинергической передачи в перфузирующий раствор добавляли лиганды метаботропных IAMKg рецепторов: агонист rAMKj. рецепторов — баклофен (50—200 мкМ), или антагонист — CGP 35348 (300 мкМ).

Перечисленные выше фармакологические вещества получены от фирмы «Tocris» (Англия) и от фирмы «Sigma» (США).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. Исследование спонтанной и миниатюрной синаптической активности.

В 11 мотонейронах была исследована фоновая синаптическая активность в условиях суперфузии изолированных препаратов спинного мозга нормальным физиологическим раствором и отсутствия раздражения синаптических входов. Спонтанная активность включает в себя как

эффекты синаптической бомбардировки исследуемых мотонейронов импульсацией интернейронов, генерирующих ПД, так и эффекты спонтанного выделения медиаторов из пресинаптических терминалей на мембране данного мотонейрона. Мы будем рассматривать такую синап-тическую активность в целом как спонтанную (спонтанные постсинап-тические потенциалы — сПСП), а ее составляющую, обусловленную спонтанным выделением медиаторов (миниатюрные постсинаптиче-ские потенциалы — мПСП), — как миниатюрный компонент спонтанной синаптической активности.

Частота спонтанной активности широко варьировала в индивидуальных мотонейронах от 3.38 с"1 до 72.00 с"1 и составила в среднем 33.3 ± 18.9 с1 (m ± SD) (п=11), средняя амплитуда сПСП — от 101 мкВ до 593 мкВ и в среднем составила 199 ± 135 мкВ (m ± SD). В клетках с относительно высокой частотой спонтанной активности амплитуда отдельных сПСП достигала 1.5 мВ. Высокая частота и амплитуда сПСП обусловлены приходом в пресинаптические окончания спонтанных импульсов.

После блокады проведения нервного импульса по волокну тетро-дотоксином ТТХ (1 мкМ) (регистрация миниатюрной активности) частота спонтанной синаптической активности значительно уменьшилась в большинстве исследованных мотонейронов (максимальное снижение по сравнению с сПСП до 88 %) и в среднем составила 13.3 ± 10.2 с"1 (от 2.49 с1 до 30.61 с1). Средняя амплитуда мПСП также была вариабельной (от 84 мкВ до 220 мкВ) и в среднем составила 131 ± 43 мкВ (n = 11). В мотонейронах с умеренной спонтанной синаптической активностью и амплитудой индивидуальных сПСП в основном порядка 0.2-0.3 мВ (изредка до 1.5 мВ), ТТХ не вызывал резких изменений частоты и амплитуды постсинаптических потенциалов. В мотонейроне (МП= -72 мВ), где частота сПСП была относительно низкой (3.38 с1) снижение частоты после воздействия ТТХ составило 26 % (2.49 с '), средней амплитуды — 14 % (от 141 мкВ до 121 мкВ). Следовательно, в таких мотонейронах генерация большинства потенциалов связана со спонтанным выделением медиатора, а не с приходом спонтанных импульсов в пресинаптические окончания, что согласуется с данными, полученньми ранее на мотонейронах амфибий (Katz and Miledi, 1963; Colomo and Erulkar, 1968; Курчавый, 1984). Анализ амплитуд сПСП и мПСП показал, что большинство сПСП и мПСП попадает в диапазон 50-100 мкВ. Следует отметить, что даже после воздействия ТТХ сохранялись редкие высокоамплитудные потенциалы (0.5-1.5 мВ). В основе высокой вариабельности амплитуд сПСП и мПСП могут лежать, во-первых, пространственные факторы, зависящие от кабельных свойств дендритов (элекгротоническое распро-

странение вдоль дендритов), во-вторых, вариабельность интенсивности и длительности действия нейротрансмиттеров (Katz and Miledi, 1963)

2. Исследование совместного высвобождения ГАМК и глицина.

В 16 исследованных мотонейронах в присутствии ТТХ и блокато-ров ионотропных возбуждающих глутаматных рецепторов производилась запись мТПСП (рис. 1). Инверсия мТПСП объясняется диффузией ионов С1" из микроэлектрода, что приводит к увеличению внутриклеточной концентрации этих ионов и изменению их равновесного потенциала, который у лягушки близок значению МП (Shapovalov, 1980).

При анализе фармакологически изолированной тормозной фракции миниатюрных постсинаптических потенциалов (мТПСП) были выявлены три основных типа мТПСП (рис. 1). Первый тип — потенциалы с малым временем нарастания и быстрым временем спада (быстрые мТПСП). Второй тип — потенциалы, имеющие несколько большее время нарастания, длительное время спада и меньшую амплитуду (медленные мТПСП). Третий тип — мТПСП, спад которых имеет быстро и медленно затухающие компоненты (двухкомпонентные мТПСП).

Для более точной оценки временных характеристик и амплитуды каждого типа мТПСП, а также их сравнения был осуществлен визуальный отбор и усреднение потенциалов (таблица 1). Из записей были выбраны неналоженные мТПСП, т. е. мТПСП не имеющие изгибов на фазе нарастания (Isaacson and Walmsley, 1995), которые можно было

МС 110

Рисунок 1. Регистрация трех типов мТПСП в мотонейроне спинного мозга лягушки после воздействия 1 мкМ ТТХ, 50 мкМ Б-АРБ, 25 мкМ СКС)Х. 1 —

мТПСП с быстрым временем нарастания и быстрым временем спада (быстрые); 2 — мТПСП с большим временем нарастания, большим временем спада и меньшей амплитудой (медленные); 3 — двухкомпонентные мТПСП.

однозначно классифицировать как принадлежащие к какому-либо из указанных выше типов потенциалов. Основными критериями отбора потенциалов являлись их временные характеристики: время нарастания (rise time — RT) и время спада (decay time — DT), отражающие длительность мТПСП. Следует отметить, что амплитуда мТПСП определенного типа, в отличие от его временных параметров, является вариабельной характеристикой, зависящей от вариаций количества высвобождаемого медиатора из индивидуальных синаптических везикул, вариаций плотности рецепторов на постсинаптической мембране, удаленности места регистрации ПСП от синаптическош контакта (Katz and Miledi, 1963; Walmsley et al., 1998; Lim et al., 1999; Edwards, 2007).

Таблица 1

Амплитудно-временные характеристики усредненных трех типов

мТПСП

Параметры Тип ---- мТПСП Амплитуда, мВ RT (от 10% до 90 %), мс HW.MC DT (от 90 % до 10 %), мс

Быстрый (глицинергический) (п=88) 0.150±0.047 1.52 ±0.50 5.46 ± 1.35 6.50 ±2.16

Медленный (ГАМКергический) (п=88) 0.104 ±0.047 3.61 ± 1.12 21.63 ± 5.33 25.19 ±4.59

Двухкомпонентный (ГАМ К/глицин опосредованный) (п=47) 0.142 ± 0.043 2.29 ± 0.95 8.07 ± 1.42 18.07 ± 5.54

Исследования вызванных элементарных и миниатюрных спонтанных тормозных токов и потенциалов показали, что гшщинопосредован-ным реакциям свойственна быстрая кинетика, а ГАМК-опосредованные реакции имеют более медленное время нарастания и длительное время спада (Jonas et al., 1998; O'Brien and Berger, 1999; Wu et al., 2002; Кожанов и др., 2004). Это позволило нам предположить, что мТПСП первого типа опосредованы высвобождением глицина, второго — ГАМК, а мТПСП с двухкомпонентными спадами опосредованы совместным высвобождением двух тормозных медиаторов из одного пресинаптическо-го окончания, причем быстро затухающая компонента — глицином, а медленно затухающая — ГАМК.

Для подтверждения этого предположения производился анализ влияния селективных антагонистов ГАМКа и глициновых рецепторов бикукуллина (20 мкМ) и стрихнина (1 мкМ), соответственно, на частоту и амплитуду мТПСП. В присутствии антагонистов происходило сни-

жение частоты мТПСП. При воздействии стрихнина падение частоты в большинстве клеток было более значительным, чем в присутствии би-кукуллина. Частота глицинергических мТПСП (после блокады ГАМК (А) рецепторов бикукуллином) составила 75.3 ± 17.7 % (m ± SD) (п=8) от частоты общей миниатюрной тормозной активности, а частота ГАМ-Кергических мТПСП (после блокады глициновых рецепторов стрихнином) — 45.4 ± 12.5 % (m ± SD) (п=8). Изменения статистически достоверны и в том, и в другом случае р < 0,001, t—test. Это объясняется тем, что глицинопосредованная передача в спинном мозгу является доминирующей у позвоночных (Шаповалов и Ширяев, 1987).

На рисунке 2 приведен пример влияния бикукуллина (20 мкМ) на мТПСП мотонейрона (МП= -70 мВ). Средняя амплитуда мТПСП увеличивалась на 8 %: в контроле — 107 ± 52 мкВ (m ± SD), после воздействия антагониста ГАМКД рецепторов 116 ± 69 мкВ. Умеренное увеличение средней амплитуды мТПСП можно объяснить выпадением низкоамплитудных ГАМКергических мТПСП (по сравнению с высоко-амплтудными гаицинергическими реакциями).

Рисунок 3 иллюстрирует пример влияния стрихнина в концентрации 1 мкМ на среднюю амплитуду мТПСП. В данном мотонейроне (МП мотонейрона = -65 мВ) средняя амплитуда мТПСП после воздействия стрихнина снизилась на 16 % (в контроле — 154.8 ± 54.4 мкВ, после воздействия стрихнина — 129.4 ± 42.8 мкВ). График накопленной веБ j |

О 200 400 600 800

300 мкВ I

Амплитуда (мкВ) 1———

Рисунок 2. Влияние бикукуллина (20 мкМ) на амплитуду мТПСП мотонейрона. А — Распределение вероятностей встречаемости различных амплитуд мТПСП показывает умеренное увеличение количества потенциалов с высокой амплитудой после воздействия бикукуллина. 1- контроль; 2 — после воздействия бикукуллина. Б — эффект бикукуллина. Стрелками показаны глицинергические мТПСП, оставшиеся после блокады ГАМКА рецепторов. 12

\ I

0 100 200300400 500 600

300«

Амплт-уда (мкВ)

Рисунок 3. Влияние стрихнина (1 мкМ) на амплитуду мТПСП мотонейрона.

А — Распределение вероятностей встречаемости различных амплитуд мТПСП показывает снижение количества потенциалов с высокой амплитудой под влиянием стрихнина. 1- контроль; 2 — после воздействия бикукуллина. Б — эффект стрихнина. Стрелками показаны ГАМКергические мТПСП, оставшиеся после блокады глициновых рецепторов.

роятности для амплитуд мТПСП (рис. ЗА) демонстрирует уменьшение количества высокоамплитудных мТПСП, что соответствует выпадению (после воздействия стрихнина) значительной фракции относительно высокоамплитудных мТПСП, обусловленных глицинергической передачей.

Средняя амплитуда мТПСП незначительно растет после воздействия бикукуллина (20 мкМ) и существенно снижается под влиянием стрихнина (1 мкМ), что отражает более высокую амплитуду и значительный вклад в общую тормозную фракцию глицинергических мТПСП.

Далее был проведен анализ влияния стрихнина и бикукуллина на временные параметры мТПСП, в частности, на время спада потенциалов. С помощью компьютерной программы осуществляли визуальный отбор мТПСП в контроле (общая тормозная фракция миниатюрных постсинаптических потенциалов) и после воздействия антагонистов глициновых и ГАМКа рецепторов. После воздействия бикукуллина уменьшалось среднее время спада мТПСП (в контроле среднее время спада мТПСП составило 11 ± 0.7 мс (ш ± SEM), п=291; после воздействия бикукуллина — 6.01 ± 0.33 мс (m ± SEM), п=252), за счет блокирования ГАМКергических потенциалов, имеющих более длительное время спада. При этом количество мТПСП, имеющих небольшое время спада, увеличивалось. В случае воздействия стрихнина происходит увеличение среднего времени спада потенциалов по отношению к контро-

лю (в контроле среднее время спада мТПСП составило 10.44 ± 0.31 мс (т ± БЕМ), п=806; после воздействия бикукуллина — 14.61 ± 0.6 мс (ш ± БЕМ), п=514). Данный факт свидетельствует о том, что после воздействия антагониста глициновых рецепторов преобладают мТПСП с более длительным временным течением (ГАМКергические мТПСП). Изменения статистически достоверны и в том и другом случае р < 0.001, Ме$1.

На следующем этапе анализировалось влияние бикукуллина и стрихнина на три класса потенциалов. С помощью визуального отбора из общей миниатюрной тормозной фракции потенциалов отбирались потенциалы по полуширине: узкие (быстрые) мТПСП, имеющие полуширину от 0 до 8 мс, широкие (медленные), имеющие полуширину свыше 12 мс и мТПСП с двухкомпонентными спадами (с полушириной от 8 до 12 мс). На рисунке 4 (А, В) приведены примеры влияния антагонистов тормозных рецепторов на частоту возникновения трех типов мТПСП для двух мотонейронов. В первом мотонейроне (МП= -70 мВ) (рис. 4А) в контроле (общая тормозная фракция мПСП) фракция широких мТПСП составила 26 %, узких мТПСП — 67 %, двухкомпо-нентных — 7 %. После воздействия бикукуллина (20 мкМ) количество широких мТПСП составило 3 %, количество узких составило 97 %, двухкомпонентные мТПСП исчезали. Во втором мотонейроне (МП= -68 мВ) исследовалось влияние стрихнина на частоту возникновения трех типов мТПСП (рис. 4В). В контроле фракция широких потенциалов составила 16 %, узких — 78 %, двухкомпонентных мТПСП — 6 %, после воздействия стрихнина (1 мкМ) количество широких увеличилось и составило 55 %, количество узких составило 45 %, двухкомпонентные мТПСП исчезали.

Обобщенные данные по двум выборкам из 8 мотонейронов в каждом тесте представлены на рисунке 4 Б и Г Частота возникновения широких (медленных) мТПСП снижалась после воздействия бикукуллина и составила 8.4 ±2.1 % (т ± БЭ, п=8; р < 0.001, Мее!) от контроля, а частота узких (быстрых) увеличивалась и составила 132.1 ± 10.9 % (т ± БО, п=8; р < 0.001, Мев^ (рис. 4Б). Аналогично частота возникновения узких (быстрых) мТПСП снижалась после добавления стрихнина и составила в среднем 25.5 ± 7.3 % (ш ± БО, п=8; р < 0.001, МеБО от контроля, а частота воникновения широких (медленных) возрастала— 134.9 ± 11.5 % (т ± ББ, п=8; р < 0.001, НевО по отношению к контролю (рис. 4Г). В условиях блокирования глицинергической или ГАМКергической фракции общей миниатюрной тормозной активности из нее полностью исключались двухкомпонентные мТПСП, обусловленные совместным выделением глицина и ГАМК, а сохранившиеся компоненты смешан-14

100 -

120 -100 -

р I

160 -140 -

Бикукулии 20 мкМ

160

120 -100---

Широкие Уши Дди ...........

Широта. Vikim

Стрихнин 1мкМ

Рисунок 4. Влияние бикукуллина и стрихнина на частоту возникновения мТПСП трех типов в мотонейронах лягушки.

А, В — распределение частоты возникновения (%) трех типов мТПСП в контроле (светлые столбики) и при воздействии (темные столбики) бикукуллина (А) и стрихнина (В) в двух мотонейронах. Б, Г — изменения частот трех типов мТПСП по отношению к контролю (штриховая линия) при воздействии бикукуллина (Б) и стрихнина (Г). Усреднение по 8 мотонейронам в каждом тесте (m ± SD, р < 0.001, t-test)

ных мТПСП дополняют или глицин-, или ГАМК-опосредованную фракцию тормозных потенциалов (рис. 4А, В).

По результатам анализа падения частоты возникновения потенциалов, характеризующихся малым (полуширина менее 8 мс) и большим (полуширина свыше 12 мс) временем существования, можно заключить, что возникновению мТПСП с малой полушириной соответствует высвобождение квантов глицина, возникновению мТПСП с большой полушириной соответствует высвобождение квантов ГАМК, а двухком-понентные мТПСП опосредованы совместным высвобождением глицина и ГАМК из одного пресинаптического бутона.

Проанализировав формы мТПСП, их различную чувствительность к специфическим антагонистам ГАМКД и глициновых рецепторов, мы выявили три типа тормозных потенциалов в мотонейронах спинного мозга лягушки Rana ridibunda. Двухкомпонентные мТПСП составляли 9 % от всех селектированных реакций, быстрые мТПСП- 64 %, медленные мТПСП — 27 % (п=16). Результаты исследования подтверждают наше предположение о наличие на поясничных мотонейронах не только чисто ГАМКергических и глицинергических синапсов, но и синапсов, содержащих как ГАМК, так и глицин, о чем свидетельствует наличие

двухкомпонентных мТПСП в тормозной фракции миниатюрных пост-синаптических потенциалов. Полученные нами данные согласуются с данными исследований миниатюрной тормозной активности, выполненных на различных отделах ЦНС млекопитающих (Jonas et al., 1998; Chery and De Köninck, 1999; Doumoulin et al., 2001 ; Wu et al., 2002; Awa-tramani et al., 2005).

2. Исследование модуляции тормозной синаптической активности метаботропными ГАМК Б рецепторами.

Совместное высвобождение глицина и ГАМК из одного пресинап-тического бутона и даже одной везикулы (Jonas et al., 1998, O'Brien and Berger, 1999) ставит вопрос о функциональном значении этого явления. Возможным функциональным механизмом, связанным с совместным действием двух тормозных медиаторов может быть модуляция (регуляция) одним из них эффекта, вызываемого другим медиатором. Глици-нергическая передача является доминирующей тормозной передачей в спинном мозгу лягушки и логично предположить, что ГАМКергический механизм может быть использован для ее модуляции. В первую очередь такая модуляция может быть связана с метаботропными ГАМКБ рецепторами. Поскольку TAMKj рецепторы могут иметь пресинаптическую и постсинаптическую локализацию (Margeta-Mitrovic et al., 1999; Towers et al., 2000; Charles et al., 2001), действие их лигандов может проявляться в изменениях частоты мТПСП, опосредованных регуляцией процесса выделения медиатора, а также в изменениях их амплитуды, опосредованных постсинаптическими механизмами (Katz, 1962; Николе, 2003).

Влияние баклофеиа на общую тормозную фракцию мПСП. Для того, чтобы проверить возможность модуляции тормозной синаптической передачи ГАМКБ рецепторами исследовано влияние специфического агониста ГАМК,. рецепторов баклофена (100 и 200 мкМ) на частоту и амплитуду мПСП общей тормозной фракции. Эффект баклофена зависел от концентрации апплицируемого агониста ГАМКБ рецепторов. При воздействии баклофена в концентрации 100 мкМ снижение частоты мТПСП составило 33.5 % (частота общей тормозной фракции мПСП в контроле составила 52.5 с1, после воздействия баклофена — 34.9 с"1). Снижение средней амплитуды мТПСП после воздействия агониста ГАМКВ рецепторов составило 22.8 % (в контроле — 136 ± 123 мкВ (ш ± SD)), после воздействия баклофена — 105 ± 71 мкВ (m ± SD)). МП мотонейрона = -70 мВ. В случае высокой концентрации баклофена (200 мкМ) снижение частоты мТПСП составило 75.3 % (в контроле — 17.8 с ', после воздействия агониста ГАМКВ рецепторов — 4.4 с1). Снижение средней амплитуды мТПСП составило 28.3 % (в контроле — 127

± 86 мкВ (m ± SD), после влияния баклофена — 91 ± 48 мкВ (m ± SD)). МП мотонейрона = -72 мВ.

Влияние баклофена на глицинергическую фракцию мТПСП. Глицинергическая фракция мТПСП фармакологически изолировалась антагонистами ГАМКа рецепторов бикукуллином (20 мкМ) или габа-зином (SR 95531) (25 мкМ). Исследовано 11 мотонейронов 9 и 10 поясничных сегментов спинного мозга. Частота глицинопосредованных мТПСП значительно варьировала в индивидуальных мотонейронах (от 1.57 с'1 до 94.9 с1) и в среднем составила 16.49 ± 8.09 с"1 (ra ± SEM). В двух мотонейронах активация ГАМКБ рецепторов вызывалась баклофе-ном в концентрации 50 мкМ. В первом мотонейроне снижение частоты составило 9 % (в контроле — 5.9 с1, после воздействия баклофена— 5.4 с1), в другом мотонейроне падение частоты глицинергических мТПСП составило 23 % (частота мТПСП в контроле — 8.1 с1, после воздействия баклофена — 6.2 с1).

Активация ГАМК,. рецепторов баклофеном в концентрации 200 мкМ приводила к снижению частоты глицинергических событий в 8 из 9 исследованных мотонейронов. В восьми мотонейронах средняя частота глицинергической активности в контрольных условиях (после воздействия антагонистов ГАМКД рецепторов на общую тормозную фракцию мТПСП) составила 20.47 ± 10.96 с'1 (m ± SEM), а после воздействия 200 мкМ баклофена снизилась до 13.5 ± 6.97 с"1 (m ± SEM) (рис.5А). Таким образом, агонист метаботропных ГАМКБ рецепторов баклофен при достаточно высокой концентрации (200 мкМ) оказывал существенное влияние на частоту мТПСП в данной выборке мотонейронов, которое составило 42.01 ± 19.45 % (m ± SD) от контроля. Изменения средней частоты мТПСП достоверны (р < 0.05), достоверность различий высчитана по критерию Вилкоксона (Wilcoxon Singned Rank test).

Рисунок 5. Снижение частоты (А) и амплитуды (Б) глицинергических мТПСП при активации ГАМКЕ рецепторов баклофеном (200 мкМ).

Влияние агониста ГАМКБ рецепторов баклофена в концентрации 50 мкМ на амплитуду глицинергических мТПСП показан в одном из в двух мотонейронов. Средняя амплитуда глицинергических мТПСП уменьшилась на 18.8 % (в контроле — 138 ± 93 мкВ (ш ± БЭ)), после воздействия баклофена— 112 ± 60 мкВ (т ± 8Б)). Во втором мотонейроне эффекта на среднюю амплитуду не выявлено

Снижение амплитуды глицинергических мТПСП под влиянием баклофена в концентрации 200 мкМ был выявлен в 7 из 9 мотонейронов. Средняя амплитуда мТПСП, опосредованных глицином, в контроле составила 162.7 ± 44.8 мкВ (т ± вЭ), после воздействия баклофена (200 мкМ) — 135.1 ± 49.3 мкВ (т ± ББ) (рис. 5Б). Уменьшение средней амплитуды мТПСП по отношению к контролю в данной выборке мотонейронов после аппликации баклофена варьировало в индивидуальных мотонейронах от 6 % до 31 % и в среднем составило 18 ± 4.6 % (ш ± БЕМ). Эффект статистически достоверен р = 0.007 (парный критерий Стьюдента).

В мотонейроне (МП= -68 мВ), где эффект баклофена (200 мкМ) на амплитуду глицинергических мТПСП был выраженным и снижение средней амплитуды мТПСП составило 30 % (от 139 мкВ до 98 мкВ), произведена визуальная селекция глицинергических событий (на основании ранее определенных амплитудных и временных характеристик глицинергических мТПСП) и их усреднение в контроле (после воздействия ТТХ, Б-АР5, СИС^Х и бикукуллина) и под влиянием баклофена (рис.6). В контроле количество усредненных мТПСП составило 90, после 15 минут воздействия баклофена — 90 потенциалов и после 20 минут — 50 потенциалов.

Влияние селективного антагониста ГАМК (Б) рецепторов СбР 35348 на шицинергическую передачу. На следующем этапе работы на-

0 10 20 30 40 50 60 мс

Рисунок 6. Снижение амплитуды глицинергических мТПСП под влиянием баклофена (200 мкМ).

По оси ординат — амплитуда мТПСП в милливольтах (мВ), по оси абсцисс — длительность мТПСП в миллисекундах (мс). 18

блюдали эффект воздействия селективного антагониста ГАМКБ рецепторов CGP 35348 (300 мкМ) на частоту и амплитуду фармакологически изолированных глицинергических мТПСП (в присутствии блокатора ГАМКа рецепторов SR 95531 (25 мкМ)). Исследовано 6 мотонейронов.

Частота глицинергических мТПСП значительно варьировала в индивидуальных клетках от 2.5 с-1 до 53.3 с-1 и в среднем составила 16.3 ± 7.8 с"1 (m ± SEM). В 4 из 6 мотонейронов CGP 35348 (300 мкМ) увеличивал частоту глицинопосредованных мТПСП от 9 до 176 % (частота мТПСП в контроле — 19.2 ± 11.6 с1, после воздействия антагониста ГАМКе рецепторов — 27.3 ± 12.4 с1 (m ± SEM)). В двух мотонейронах эффекта не наблюдалось. Рисунок 7 А иллюстрирует пример увеличения частоты глицинергических мТПСП после блокады ГАМК£ рецепторов CGP 35348 (300 мкМ). В данном мотонейроне (МП = -72 мВ) увеличение частоты мТПСП составило 28 % (в контроле — 7.4 с"1, под влиянием CGP 35348-10.3 с"1). Для мотонейрона (МП = -70 мВ), где частота мТПСП увеличилась на 176 % на рисунке 7Б представлены графики накопленной вероятности для интервалов между мТПСП до и после аппликации CGP 35348. В данном мотонейроне частота глицинергических мТПСП в контроле составила 13.2 с1, под влиянием антагониста ГАМК^ рецепторов частота увеличилась до 36.5 с1.

Контроль

CGP 35348 (300 мкМ)

500 1000 1500 2000 Интервал (мс)

0.5 мЕ

1 с

SO 100 1S0 200 250 300 Амплитуда (мкВ)

Рисунок 7. Увеличение частоты (А и Б) и амплитуды (В) глицинергических мТПСП под влиянием СвР 35348 (300 мкМ)). На графиках накопленной вероятности представлено распределение вариантов встречаемости различных интервалов между глицинергическими мТПСП (Б) и их амплитуд (В) в контроле (1) и после воздействия СвР 35348 (2)

В трех мотонейронах из 6 отмечалось увеличение средней амплитуды глицинергических событий от 12.4 % до 30 % (средняя амплитуда в контроле составила 145 ± 37.3 мкВ, после воздействия CGP 35348-178 ± 57.9 мкВ (m ± SD)). Рисунок 7В иллюстрирует увеличение амплитуд мТПСП после аппликации 300 мкМ CGP 35348 в одном из мотонейронов (МП= -70 мВ). Увеличение средней амплитуды глицинопосредованных мТПСП в данном случае составило 12.4 % (в контроле — 121 ± 38 мкВ, под влиянием антагониста ГАМКБ рецепторов — 136 ± 44 мкВ). В другом мотонейроне (МП= -72 мВ) средняя амплитуда глицинопосредованных мТПСП увеличивалась на 30 % (от 188 до 244 мкВ). С помощью компьютерной программы были отобраны неналоженные глицинер-гические мТПСП в контроле (п=191) и после аппликации антагониста ГАМКб рецепторов (п=222). Результат представлен в виде сравнения гистограмм амплитудного распределения на рисунке 8.

Результаты проведенных экспериментов свидетельствуют о выраженном модулирующем влиянии, опосредованном метаботропными ГАМКб рецепторами на тормозную передачу, в частности, на глицинер-гическую (преобладающую в спинном мозгу амфибий). Изменение частоты мТПСП под воздействием лигандов ГАМКБ рецепторов говорит о том, что эти рецепторы локализованы на пресинаптических термина-лях волокон, образующих синапсы непосредственно на мотонейронах, и влияют на процесс выделения медиатора (Wall and Dale, 1993; Jonas et al., 1998). Изменения амплитуды мТПСП может свидетельствовать об участии в процессе регуляции глицинергического торможения ГАМКБ рецепторов на постсинаптическом уровне (Wang and Dun, 1990; Xi et al., 1997; Цветков и др., 2008). Вариабельность эффективности действия лигандов ГАМКр рецепторов, а также отсутствие эффекта в некоторых случаях, может быть обусловлено особенностями рецепторного обеспе-

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 МВ

Рисунок 8. Увеличение амплитуды глицинергических мТПСП после блокады ГАМКб рецепторов.

По оси ординат — количество мТПСП, по оси абсцисс — амплитуда мТПСП в милливольтах (мВ) (р < 0.001,

чения индивидуальных мотонейронов и пресинаптических окончаний на них. В некоторых работах отмечается, что постсинаптические эффекты ГАМКб рецепторной активации чаще всего наблюдаются при высоких концентрациях агониста (Kangrga et al., 1990; Rekling et al., 2000; O'Brien et al., 2004). Эффективность аппликации антагониста предполагает тоническую активность ГАМКБ рецепторов (Lim et al., 2000; O'Brien et al., 2004; Семьянов, 2004).

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о возможности модуляции глицинопосредованной передачи в спинном мозгу амфибий метаботропными ГАМКБ рецепторами как на пресинаптическом, так и на постсинаптическом уровнях.

Выводы

1. На препаратах изолированного спинного мозга озерной лягушки Rana ridibunda при внутриклеточном отведении спонтанных и миниатюрных постсинаптических потенциалов от поясничных мотонейронов получены данные, свидетельствующие о совместном однонаправленном действии двух тормозных нейромедиаторов, глицина и у-аминомасляной кислоты (ГАМК).

2. Анализ формы миниатюрных тормозных постсинаптических потенциалов (мТПСП) и использование специфических антагонистов ГАМКД и глициновых рецепторов выявили наличие трех типов мТПСП в спинальных мотонейронах: быстрые шицинопосредованные мТПСП, медленные ГАМК-опосредованные мТПСП и двухкомпонент-ные мТПСП. Глицинергические мТПСП преобладают в общей тормозной фракции, что свидетельствует о доминирующей роли глицина в тормозных процессах на мотонейронах спинного мозга лягушки Rana ridibunda.

3. Наличие в тормозной фракции потенциалов с двухкомпонентны-ми спадами свидетельствует о совместной тормозной передаче, опосредованной одновременным высвобождением глицина и ГАМК из одной пресинаптической терминали и одновременном действии на соответствующие рецепторы. Участие в процессе торможения ГАМК и глицина позволяет осуществлять тонкую регуляцию активности мотонейрона в процессе управления движением.

4. Фармакологический анализ с использованием агониста и антагониста метаботропных ГАМКБ рецепторов показал, что глицинергиче-ская тормозная передача в синапсах на мотонейронах спинного мозга лягушки модулируется ГАМК с участием пресинаптических и постсинаптических механизмов.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Полина Ю. А., Амахин Д. В., Кожанов В. М., Курчавый Г. Г., Весел-кин Н. П. Три типа тормозных миниатюрных потенциалов в мотонейронах спинного мозга лягушки: возможность ко-медиации ГАМК и пгацина // Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 2006. Т. 92. № 1. С. 18-26.

2. Цветков Е. А., Полина Ю. А., Малкиель А. И., Веселкин Н. П.. Влияние баклофена на ионотропный ток, вызванный аппликацией глицина на нейроны спинного мозга лягушки Rana temporaria // Журн. эвол. биох. и физиол. 2008. Т. 44. № 3. С. 320-323.

3. Полина Ю. А., Налбандян А. А., Амахин Д. В. Тормозные миниатюрные потенциалы в мотонейронах спинного мозга лягушки могут быть опосредованы ко-медиацией ГАМК и глицина // Сборник материалов Всероссийской конференции молодых исследователей «Физиология и медицина». СПб., 2005. С. 92.

4. Кожанов В. М., Курчавый Г. Г., Полина Ю. А. Три типа тормозных миниатюрных постсинаптических потенциалов в мотонейронах спинного мозга лягушки: возможность ко-медиации ГАМК и глицина // Научные труды I Съезда физиологов СНГ «Физиология и здоровье человека». Сочи, 2005. Т. 1. С. 24.

5. Веселкин Н. П., Белехова М. Г., Карамян О. А., Кожанов В. М., Кенигфест Н. Б., Аданина В. О., Цветков Е. А., Полина Ю. А. Консерватизм и пластичность нейрохимической организации мозга позвоночных как отражение его филогенетической и адаптивной эволюции // Тезисы докладов XX Съезда физиологического общества им. И. П. Павлова. М., 2007. С. 176.

6. Polina J. Analysis of GABA and glycine miniature potentials in the frog motoneurons // PENS summer course «Contemporary problems of neurobiology: molecular mechanisms of synaptic plasticity». Kazan, 2007. P. 22-23.

7. Полина Ю. A., Карамян О. A., Веселкин H. П. Модуляция TAMKj рецепторами глицинергической передачи в спинном мозгу амфибий. // Материалы конференции «Механизмы нервных и нейроэндокринных регуляций». М„ 2008. С. 89-90.

Работа выполнена при финансовой поддержке программы ОБН РАН «Физиологические механизмы регуляции внутренней среды и организации поведения живых систем» (2006-2008 г.) и Российского Фонда Фундаментальных Исследований (гранты РФФИ № 02-0449576, № 05-04-48296, № 08-04-00098), а также при поддержке гранта Президента РФ (грант НШ 2165.2003.4).

Подписано в печать 2.11.2009. Формат 60x84 '/16. Бумага офсетная. Гаршпура Тайме. Печ. л. 1,5. Тираж 100 экз. Изд. № 47. Заказ 251

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Карельская государственная педагогическая академия» Республика Карелия. 185680, г. Петрозаводск, ул. Пушкинская, 17 Печатный цех КГПУ

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Полина, Юлия Александровна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Тормозные медиаторы глицин и ГАМК в ЦНС позвоночных. Общие сведения.

1.1.1. Глицин.

1.1.2. у-аминомасляная кислота (ГАМК).

1.1.3. Исследование роли глицина и ГАМК в спинном мозгу амфибий.

1.1.4. Действие антагонистов ГАМК и глицина.

1.2. Структура, функциональные особенности и фармакология ионотропных глициновых и ГАМКа рецепторов.

1.2.1. Структура функциональные особенности и фармакология ГАМКд рецептора.

1.2.2. Структура функциональные особенности и фармакология глицинового рецептора.

1.2.3. Геферин и постсинаптическая агрегация ГАМКд и глициновых рецепторов.

1.3. Колокализация и совместное высвобождение двух тормозных нейромедиаторов ГАМК и глицина.

1.3.1. Морфологичекий и фармакологический субстратГАМК/глицин-опосредованного постсинаптического торможения в ЦНС позвоночных.

1.3.2. Электрофизиологические исследования котрансмиссии ГАМК и глицина в ЦНС позвоночных.

1.3.3. Функциональное взаимодействие ГАМКа и глициновых рецепторов.

1.3.4. Функциональное значение торможения, опосредованного совместным высвобождением глицина и ГАМК.

1.4. Модуляция метаботропными ГАМКБ рецепторами синаптической передачи в ЦНС позвоночных.

1.4.1. Структура ГАМКб рецептора.

1.4.2. Локализация ГАМКБ рецепторов в ЦНС позвоночных.

1.4.3. Механизмы действия ГАМКБ рецепторов.

1.4.4. Пресинаптическое и постсинаптическое действие

ГАМКБ рецепторов в ЦНС позвоночных.

1.4.5. Пресинаптическая и постсинаптическая модуляция ГАМКБ рецепторами спонтанной и миниатюрной синаптической активности.

ГЛАВА II. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Объект исследования. Препарат.

2.2. Перфузирующий раствор.

2.3. Раздражающие электроды, микроэлектроды, стимуляция.

2.4. Усиление и регистрация сигналов.

2.5. Основные экспериментальные приемы.

2.6. Фармакологические вещества и их дозировка.

2.7. Обработка экспериментальных данных и статистический анализ.

ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЕ КОРЕЛИЗА ГЛИЦИНА И ГАМК.

3.1. Спонтанная синаптическая активность мотонейронов.

3.2. Миниатюрная фракция спонтанной синаптической активности.

3.3. Исследование тормозной фракции миниатюрной синаптической активности.

3.3.1. Регистрация трех типов миниатюрных тормозных потенциалов.

3.3.2. Влияние селективных антагонистов ГАМКд и глициновых рецепторов на частоту и амплитуду мТПСП.

3.3.3. Визуальный отбор мТПСП.

3.3.4. Влияние селективных антагонистов ГАМКЛ и глициновых рецепторов на время спада мТПСП.

3.3.5. Влияние бикукуллина и стрихнина на частоту трех типов мТПСП.

3.4. Обсуждение результатов.

ГЛАВА IV. ИССЛЕДОВАНИЕ МОДУЛЯЦИИ ТОРМОЗНОЙ СИНАПТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ МЕТАБОТРОПНЫМИ ГАМКБ РЕЦЕПТОРАМИ.

4.1. Влияние баклофена на общую тормозную фракцию мПСП.

4.2. Влияние баклофена на глицинергическую фракцию мТПСП.

4.3. Влияние селективного антагониста ГАМКБ рецепторов

CGP 3 5348 на глицинергическую передачу.

4.4. Обсуждение результатов.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Торможение, опосредованное глицином и гамма-аминомасляной кислотой в спинном мозге амфибий"

Актуальность темы исследования. Основным механизмом информационного взаимодействия нервных клеток является синаптическая передача (Экклс, 1966). В результате передачи сигналов в химических синапсах происходит возбуждение или торможение постсинаптического нейрона (Экклс, 1959, 1966). Как и возбуждение, торможение является фундаментальным процессом, лежащим в основе функционирования нервной системы. Нарушение процессов торможения или дисбаланс процессов торможения и возбуждения является причиной ряда неврологических расстройств (Bowery and Smart, 2006; Ben-Ari et al., 2007). Глицин и у-амнномасляная кислота (ГАМК) - основные тормозящие аминокислоты, выявленные в центральной нервной системе (ЦНС) в ряду всех позвоночных (Curtis and Johnston, 1974; Шаповалов и Ширяев, 1987). Эти нейромедиаторы осуществляют тормозные влияния в синапсах спинного и головного мозга. Наряду с этим обе аминокислоты могут выступать в роли нейромодуляторов. Традиционно считалось, что глицин является главным тормозным медиатором спинного мозга, а ГАМК - головного (Curtis and Johnston, 1974). В настоящее время установлено, что оба медиатора широко представлены во всех отделах мозга. Кроме того, накапливается все больше морфологических (Triller et al., 1987; Todd et al., 1996; Веселкин и др., 1999) и электрофизиологических (Jonas et al., 1998; O'Brien and Berger, 1999; Russier et al., 2002) данных о возможности колокализации и совместного высвобождения (корелиза) глицина и ГАМК из одного пресинаптического бутона и даже из одной везикулы. Дополнительным свидетельством в пользу сосуществования ГАМК и глицина в одной синаптической везикуле может являться тот факт, что загрузка в везикулы обоих медиаторов может опосредоваться общим везикулярным транспортером VIAAT (или VGAT) (Sagne et al., 1997; Dumoulin et al.,1999; Семьянов, 2002). Взаимодействие двух однонаправлено действующих тормозных медиаторов может быть одним из механизмов регуляции тормозной синаптической передачи, обеспечивая более сложную интегративную деятельность ЦНС.

Большинство электрофизиологических исследований, направленных на изучение совместного (взаимного) действия глицина и ГАМК в спинном мозгу позвоночных, выполнены на вызванных суммарных и унитарных постсинаптических токах и потенциалах. В нашей работе использовался метод внутриклеточной регистрации миниатюрной синаптической активности, позволяющий исследовать синаптические влияния на более тонком уровне.

Миниатюрные постсинаптические потенциалы (мПСП) обусловлены спонтанным выделением медиатора и являются элементарными событиями синаптической передачи (Katz and Miledi, 1963; Colomo and Erulkar, 1968). Анализ мПСП позволяет разделять ответы нейрона, возникающие при высвобождении разных нейромедиаторов в синаптических контактах разных видов и проводить оценку влияния фармакологических препаратов на синаптическую передачу.

Цель работы. Целью настоящей работы являлось исследование механизмов регуляции тормозной передачи в спинном мозге лягушки: получение новых данных о совместном спонтанном высвобождении глицина и ГАМК в синапсах на поясничных мотонейронах, а также их взаимодействии.

Основные задачи:

1. Используя методику внутриклеточного отведения постсинаптических потенциалов (ПСП) от спинальных мотонейронов, исследовать характер спонтанных и миниатюрных ПСП (сПСП и мПСП).

2. Исследовать фракцию тормозных мПСП (мТПСП), блокируя возбуждающую (глутаматную) синаптическую передачу. Классифицировать различные мТПСП по их амплитудно-временным характеристикам.

3. Исследовать влияние специфических антагонистов ГАМКд и глициновых рецепторов, бикукуллина и стрихнина, соответственно, на различные типы мТПСП.

4. Изучить модулирующее действие баклофена, специфического агониста метаботропных ГАМКБ рецепторов, и его антагониста CGP'35348 на частоту и амплитуду глицинергических мТПСП.

5. На основании анализа мТПСП получить данные о механизмах регуляции тормозной передачи, в частности, о механизмах взаимоотношений глицина и ГАМК.

Научная новизна исследований. Впервые получены данные о совместном высвобождении двух тормозных нейромедиаторов, ГАМК и глицина, из одной пресинаптической терминали, контактирующей с мотонейроном спинного мозга лягушки. Показано, что эти тормозящие аминокислоты одновременно действуют на постсинаптическую мембрану, вызывая помимо быстрых глицинопосредованных и медленных ГАМКопосредованных мТПСП, также и двухкомпонентные мТПСП. На основании полученных данных и анализа мТПСП впервые высказано предположение о наличие совместной ГАМК- и глицпнергической тормозной синаптической передачи в спинном мозгу амфибий. Получены результаты, доказывающие участие тормозного механизма, опосредованного активацией метаботропных ГАМКб рецепторов, в пресинаптическом контроле тормозной глицинергической передачи в спинном мозгу лягушки. Впервые получены результаты, позволяющие предположить также наличие и постсинаптических механизмов модуляции ГАМК глицинопосредованной передачи в спинном мозгу лягушки.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Глицин и ГАМК могут совместно высвобождаться из одного' пресинаптнческого окончания, образующего синапсы на спинальных мотонейронах лягушки.

2. Глицин и ГАМК одновременно действуют на соответствующие ионотропные рецепторы на постсинаптической мембране мотонейронов.

3. Модуляция глицинергической передачи в спинном мозгу осуществляется посредством активации у-аминомасляной кислотой метаботропных ГАМКк рецепторов как на пресинаптическом, так и на постсинаптическом уровнях.

Научно-практическое значение работы. Результаты, полученные в настоящей работе, представляют интерес для общей нейрофизиологии, физиологии нервной клетки и фармакологии. Они помогают глубже понять механизмы регуляции тормозной синаптической передачи; расширяют имеющиеся представления об общих функциональных принципах организации межнейронных связей и о механизмах регуляции межнейронного взаимодействия в ЦНС. Полученные результаты могут быть использованы для дополнения и уточнения уже имеющихся данных о межмедиаторных взаимодействиях у позвоночных животных, а также могут быть привлечены для понимания механизмов возникновения патологических процессов, связанных с нарушением тормозной передачи в ЦНС.

Апробация работы. Материалы диссертации были доложены и обсуждены на Всероссийской конференции молодых исследователей «Физиология и медсцина» (Россия, Санкт-Петербург, 2005), на I Съезде физиологов СНГ «Физиология и здоровье человека» (Россия, Сочи, Дагомыс, 2005), на международной летней школе молодых исследователей PENS Summer Course «Contemporary problems of neurobiology: molecular mechanisms of synaptic plasticity» (Россия, Татарстан, Казань, 2007), на конференции с международным участием, посвященной 90-летию Т.М. Турпаева «Механизмы нервных и нейроэндокринных регуляций» (Россия, Москва, 2008). По теме диссертации опубликовано 7 научных работ (2 статьи и 5 тезисов).

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Полина Ю.А., Амахин Д. В., Кожанов В. М., Курчавый Г. Г., Веселкин Н. П. Три типа тормозных миниатюрных потенциалов в мотонейронах спинного мозга лягушки: возможность ко-медиации ГАМК и глицина. // Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 2006. Т. 92. № 1. С. 18 - 26.

2. Цветков Е. А., Полина Ю.А., Малкиель А. И., Веселкин Н. П. Влияние баклофена на ионотропный ток, вызванный аппликацией глицина на нейроны спинного мозга лягушки Rana temporaria. // Журн. эвол. биох. и физиол. 2008. Т. 44. №3. С. 320-323.

3. Полина Ю.А., Налбандян А.А., Амахин Д.В. Тормозные миниатюрные потенциалы в мотонейронах сшшного мозга лягушки могут быть опосредованы ко-медиацией ГАМК и глицина. // Сборник материалов Всероссийской конференции молодых исследователей «Физиология и медицина». СПб. 2005. С. 92.

4. Кожанов В: М., Курчавый Г. Г., Полина' Ю.А. Три типа тормозных миниатюрных постсинапгических потенциалов ■ в мотонейронах спинного мозга лягушки: возможность ко-медиации ГАМК и глицина. // Научные труды I Съезда физиологов СНГ «Физиология и здоровье человека». Сочи: 2005. Т. 1. С. 24.

5. Веселкин Н. П., Белехова М. Г., Карамян О. А'., Кожанов В. М., Кенигфесг Н. Б., Аданина В. О., Цветков1 Е. А., Полина Ю.А. Консерватизм и пластичность нейрохимической организации мозга позвоночных как отражение его филогенетической и адаптивной эволюции. // Тезисы докладов XX Съезда физиологического общества им. И. П. Павлова. М. 2007. С. 176.

6. Polina J. Analysis of GABA and glycine miniature potentials in the frog motoneurons. // PENS summer course «Contemporary problems of neurobiology: molecular mechanisms of synaptic plasticity». Kazan. 2007. P. 22 - 23.

7. Полина Ю. А, Карамян О. А., Веселкин H. П. Модуляция ГАМКб рецепторами глицинергической передачи в спинном мозгу амфибий. // Материалы конференции «Механизмы нервных и нейроэндокринных регуляций». М. 2008. С. 89-90.

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Полина, Юлия Александровна

ВЫВОДЫ:

2. Анализ формы миниатюрных тормозных постсинаптических потенциалов (мТПСП) и использование специфических антагонистов ГАМКа и глициновых рецепторов выявили наличие трех типов мТПСП в спинальных мотонейронах: быстрые глицинопосредованные мТПСП, медленные ГАМК-опосредованные мТПСП и двухкомпонентные мТПСП. Глицинергические мТПСП преобладают в общей тормозной фракции, что свидетельствует о доминирующей роли глицина в тормозных процессах на мотонейронах спинного мозга лягушки Rana ridibunda.

3. Наличие в тормозной фракции потенциалов с двухкомпонентными спадами свидетельствует о совместной тормозной передаче, опосредованной одновременным высвобождением глицина и ГАМК из одной пресинаптической терминали и одновременном действии на соответствующие рецепторы. Участие в процессе торможения ГАМК и глицина позволяет осуществлять тонкую регуляцию активности мотонейрона в процессе управления движением.

4. Фармакологический анализ с использованием агониста и антагониста метаботропных ГАМКб рецепторов показал, что глицин ер гическая тормозная передача в синапсах на мотонейронах спинного мозга лягушки модулируется ГАМК с участием пресинаптических и постсинаптических механизмов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Глицин и ГАМК являются основными тормозными медиаторами в спинном мозгу низших и высших позвоночных. В количественном отношении глицинергические синапсы в спинном мозгу преобладают, хотя число ГАМК-ергических контактов между нейронами спинного мозга достаточно велико, и ГАМК-ергическая передача играет важную функциональную роль в активности спинного мозга. Существует ряд механизмов регуляции ГАМК- и глицинергической передачи, одним из которых является взаимовлияние обоих тормозных медиаторов. Как минимум два конкретных морфо-функциональных механизма могут лежать в основе такого взаимовлияния — это совместное высвобождение (corelease) обеих аминокислот и растекание (spillover) нейромедиатора за пределы синаптической щели. В результате оба нейромедиатора могут взаимодействовать с соответствующими рецепторами разной локализации.

В нашем исследовании показано, что оба тормозных нейромедиатора могут одновременно высвобождаться из одного пресинаптического бутона и совместно действовать на постсинаптическую мембрану мотонейронов. На препарате изолированного спинного мозга лягушки методом' внутриклеточной регистрации миниатюрных постсинаптических потенциалов (мПСП) в фармакологически изолированной тормозной фракции мПСП было выделено три типа потенциалов с различной кинетикой: мТПСП с быстрым и медленным временным течением, а также мТПСП с двухкомпонентными спадами. Дальнейший фармакологический анализ показал, что в случае блокирования ГАМКд рецепторов бикукуллином происходит уменьшение числа мТПСП с медленной кинетикой и возрастание количества быстрых мТПСП, а в случае блокирования глициновых рецепторов стрихнином, наоборот, увеличение числа мТПСП с медленной кинетикой и редукция количества мТПСП с быстрым временным течением. Двухкомпонентные мТПСП и в том, и в другом случае отсутствовали. На основании полученных результатов- нами сделано заключение, что кроме ГАМК-ергических и глицинергических контактов на мотонейронах могут существовать синапсы, где ГАМК и глицин колокализованы, и в результате они могут совместно высвобождаться (корелиз), одновременно действуя на постсинаптические рецепторы.

С целью изучения межмедиаторного взаимодействия в процессе торможения исследовано влияние ГАМК на механизмы выброса и постсинаптического действия глицина. Баклофен, избирательный агонист метаботропных ГАМКБ рецепторов, вызывал снижение частоты фармакологически изолированных глицинопосредованных мТПСП в исследованных мотонейронах, а антагонист CGP 35348 - ее повышение. Из этого следует, что высвобождение глицина контролируется пресинаптическими метаботропными ГАМКб рецепторами. Кроме того, при активации ГАМКБ рецепторов в большинстве мотонейронов показано снижение средней амплитуды глицинопосредованных ответов, что может быть связано с постспнаптическим действием. Однако изменение амплитуды глицинергических мТПСП значительно варьировало в индивидуальных мотонейронах. Таким образом, полученные данные демонстрируют возможность ГАМКергической модуляции глицинопосредованной тормозной передачи метаботропными ГАМКб рецепторами в синапсах на мотонейронах спинного мозга лягушки, в том числе существование механизма взаимодействия между ГАМКБ и глициновыми рецепторами на постсинаптическом уровне. Предполагается участие в этом внутриклеточных сигнальных механизмов. Функциональная роль совместного высвобождения двух тормозных нейромедиаторов и регуляция их выделения может быть значительной, так как существуют данные о внесинаптичсском распространении ГАМК из ГАМКергических пресинаптических окончаний (спилловер), что может обеспечивать тоническое действие ГАМК на мембрану вне ГАМКергических синапсов.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Полина, Юлия Александровна, Санкт-Петербург

1. Аданина В. О., Рио Ж.-П., Аданина А. С., Реперан Ж., Веселкин Н. П. Иммунореактивность синапсов на первичных афферентных аксовнах и сенсорных нейронах спинного мозга речной миноги Lampetra fluviatilis. 1. Цитология. 2008. Т. 50. С. 947 - 952.

2. Батуева И. В., Судеревская Е. И. Влияние глицина и гамма-аминомасляной кислоты на возбуждающие постсинаптические потенциалы спинальных мотонейронов миноги в присутствии антагонистов. // Нейрофизиология. 1990. Т. 22. № 3. С. 394 397.

3. Велумян А. А. Внутриклеточный анализ эффектов микроаппликации некоторых аминокислот на поясничные мотонейроны лягушки Rana ridibunda. // Журн. эволюц. биохимии и физиологии. 1977. Т. 13 № 3. С. 407 409.

4. Велумян А. А., Шаповалов А. И., Ширяев Б. И. Ионные механизмы действия глицина и у-аминомасляной кислоты на постсинаптическую мембрану мотонейронов амфибий. // Докл. АН СССР. 1976. Т. 230. № 2. С. 485 488.

5. Веселкин Н. П., Аданина В. О., Рио Ж.-П., Реперан Ж. Колокализация нейротрансмитгеров в пресинаптических бутонах тормозных синапсов спинного мозга миноги. // Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 1999. Т. 85. №4. С. 515-522.

6. Калинина Н. И., Курчавый Г. Г., Амахин Д. В., Веселкин Н. П. Различия в активации тормозных рецепторов мотонейрона лягушки Rana ridibunda ГАМК и глицином и их взаимовлияние. // Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 2008. Т. 94. № 9. С. 1005 1016.

7. Кожанов В. М., Карамян О. А., Чмыхова Н. М., Веселкин Н. П., Клеманн X. П. Модуляция миниатюрных тормозных потенциалов мотонейронов спинного мозга черепахи метаботропными глутаматными рецепторами группы II. // Цитология. 2004. Т. 46. С. 326 336.

8. Курчавый Г. Г. Амплитуда миниатюрных потенциалов в мотонейронах лягушки Rana ridibunda. // Журн. эволюц. биохимии и физиологии. 1984. Т. 20. С. 504 510.

9. Курчавый Г. Г., Калинина Н. И., Веселкин Н. П. Влияние антагонистов тормозных аминокислот на постсинаптические потенциалы мотонейронов лягушки Rana ridibunda. // Журн. эволюц. биохимии и физиологии. 2006. Т. 42. № 5. С. 463 471.

10. Курчавый Г. Г., Калинина Н. И., Веселкин Н. П. Влияние ГАМК и глицина на постсинаптические потенциалы мотонейронов лягушки Rana ridibunda. // Журн. эволюц. биохимии и физиологии. 2005. Т. 41. № 6. С. 520 -529.

11. Николе Дж. Г., Мартин А. Р., Валлас Б. Дж., Фукс П. А. От нейрона к мозгу. // «Едиториал УРСС». М. 2003. С. 190 243.

12. Овсепян С. В., Веселкин Н. П. Исследование роли ГАМКд- и ГАМКБ-рецепторов в пресинаптическом торможении первичных афферентов спинного мозга лягушки Rana ridibunda. // Журн. эволюц. биохимии и физиологии. 2002а. Т. 38. С. 585 593.

13. Овсепян С. В., Веселкин Н. П. Участие ГАМКЬ-рецепторов в пресинаптическом торможении волокон нисходящих проекций спинного мозга лягушки Rana ridibunda. // Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 20026. Т. 88. №7. С. 817-828.

14. Семьянов А.В. ГАМК-эргическое торможение в ЦНС: типы ГАМК-рецепторов и механизмы тонического ГАМК-опосредованного тормозного действия. // Нейрофизиология. 2002. Т.34. №1. С. 82-92.

15. Семьянов А. В. Диффузная внесинаптическая ненропередача посредством глутамата и ГАМК. // Журн. высш. нервн. деят. 2004. Т. 54. С. 68 -84.

16. Цветков Е. А., Веселкин Н. П. Взаимодействие постсинаптических эффектов глицина и ГАМК на нейронах спинного мозга лягушки Rana temporaria. // Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 2007. Т. 93. № 7. С. 735 -745.

17. Цветков Е. А., Полина Ю. А., Малкиель А. И., Веселкин Н. П. Влияние баклофена на ионотропный ток, вызванный аппликацией глицина на нейроны спинного мозга лягушки Rana temporaria. // Журн. эволюц. биохимии и физиологии. 2008. Т. 44. № 3. С. 320 323.

18. Шаповалов А. И. Механизмы синаптической передачи. Избранные труды. // «Наука». СПб. 1997. С. 302 328.

19. Шаповалов А. И., Ширяев Б. И. Передача сигналов в межнейронных синапсах. // «Наука». Л. 1987. С. 111 129.

20. Экклс Дж. Физиология нервных клеток. // Изд. иностр. литературы. М. 1959. С. 114-153.

21. Экклс Дж. Физиология синапсов. //Изд. «Мир». М. 1966. С.395.

22. Adachi S., Oka J., Fucuda H. Electrophysiological and pharmacological properties of single spinal neurons isolated from adult bullfrogs. // Сотр. Biochem. Physiol. 1990. V. 95. № ?. P. 253 263.

23. Allerton C. A., Boden P. R., Hill R. G. Actions of the GABAB agonist. (-)-baclofen, on neurones in deep dorsal horn of the rat spinal cord in vitro. // Br. J. Pharmacol. 1989. V. 96. № 1. P. 29 38.

24. Ankri N., Legendre P., Faber D.S., Korn H. Automatic detection of spontaneous synaptic responses in central neurons. // J. Neurosci. Method. 1994. V. 52. P. 87- 100.

25. Aprison M. H. Evidence of the release of C14-glycine from hemisectioned toad spinal cord with dorsal root stimulation. // Pharmacologist. 1970. V. 12. № 2. P.126.

26. Aprison M. PI., Shank R. P., Davidoff R.A. A comparison of the concentration of glycine, a transmitter suspect, in different areas of the brain and spinal cord in seven different vertebrates. // Сотр. Biochem. Physiol. 1969. V. 28. P. 1345- 1355.

27. Aprison M. H., Werman R. The distribution of glycine in cat spinal cord and root. // Life Sci. 1965. V. 4. № 21. P. 2075 2083.

28. Awatramani G. В., Turecek R., Trussell L. O. Staggered development of GABAergic and glycinergic transmission in the MNTB. // J. Neurophysiol. 2005. V. 93. №2. P. 819-828.

29. Bailey S. J., Dhillon A., Woodhall G. L., Jones R. S. G. Lamina-specific differences in GABAB autoreceptor-mediated regulation of spontaneous GABA release in rat entorhinal cortex. // Neuropharmacol. 2004. V. 46. P. 31 42.

30. Barker J. L., Nicoll R. A. The pharmacology and ionic dependency of amino acid responses in the frog spinal cord. // J. Physiol. 1973. V. 228. P. 259-277.

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

32. Bettler В., Kaupmann K., Mosbacher J., Gassmann M. Molecular structure and physiological functions of GABAB receptors. // Physiol. Rev. 2004. V. 84. P. 835-867.

33. Bohlhalter S., Weinmann O., Mohler H., Fritschy J.-M. Laminar compartmentalization of GAB Ад-receptor subtypes in the spinal cord: an immunohistochemical study. // J. Neurosci. 1996. V. 16. № 1. P. 283 297.

34. Bonanno G., Fassio A. Sala R., Schmid G., Raiteri M. GABAB receptors as potential targets for drugs able to prevent excessive excitatory amino acid transmission in the spinal cord. // Eur. J. Pharmacol. 1998. V. 362. P. 143-148.

35. Bonanno G., Raiteri M. y-Aminobutyric acid (GABA) autoreceptors in rat cerebral cortex and spinal cord represent pharmacologically distinct subtypes of the GABAb receptor. // J. Pharmacol. Exp. Ther. 1993. V. 265. P. 765-770.

36. Bormann J. The «АВС» of GABA receptors. // Trends Pharmacol. Sci. 2000. V. 21. P. 16-19.

37. Bowery N. G., Doble A., Hill D.R., Hudson A. L., Shaw J. Turnbull N. J., Warrington R. Bicuculline-insensetive GABA receptors on peripheral autonomic nerve terminals. // Eur. J. Pharmacol. 1981. V. 71. P. 53 70.

38. Bowery N. G., Hill D.R., Hudson A. L., Doble A., Middlemiss D. N., Shaw J., Turnbull M. (-)Baclofen decreases neurotransmitter release in the mammalian CNS by an action at a novel GABA receptor. // Nature. 1980. V. 283. P. 92 94.

39. Bowery N. G., Hudson A.L., Price G. W. GABAa and GABAb receptor site distribution in the rat central nervous system. // Neuroscience. 1987. V. 20. P. 365-383.

40. Bowery N. G., Smart T. G. GABA and glycine as neurotransmitters: a brief history. // British J. Pharmacol. 2006. V. 147. P. S109-S119.

41. Calver A. R., Davies С. H., Pangalos M. N. GABAB receptors: from monogamy to promiscuity. // Neurosignals. 2002. V. 11. P. 299 314.

42. Chery N., De Koninck Y. Junctional versus extrajunctional glycine and GABAa receptor-mediated IPSCs in identified lamina I neurons of the adult rat spinal cord. //J. Neurosci. 1999. V. 19. № 17. P. 7342-7355.

43. Chery N., De Koninck Y. GABAB receptors are the first target of released GABA at lamina I inhibitory synapses in the adult rat spinal cord. // J. Neurophysiol. 2000. V. 84. P. 1006-1011.

44. Colomo F., Erulkar S.D. Miniature synaptic potentials at frog spinal neurones in the presence of tetrodotoxin. // J. Physiol. 1968. V. 199. P. 205 221.

45. Couve A., Filippov A. K. Connolly C.N., Bettler В., Brown D. A., Moss S. J. Intracellular retention of recombinant GABAB receptors. // J.Biol. Chem. 1998. V. 273. P. 26361-26367.

46. Crawley J. N. Coexistence of neuropeptides and "classical" neurotransmitters. Functional interactions between galanin and acetylcholine. // Ann. N.Y. Acad. Sci. 1990. V. 579. P. 233-245.

47. Cullheim S., Kellerth J. O. Two kinds of recurrent inhibitions of cat spinal a-motoneurones as differentiated pharmacologically. // J. Physiol. 1981. V. 312. P. 209 224.

48. Curtis D.R. Pharmacological investigations upon inhibition of spinal motoneurons. // J. Physiol. 1959. V. 145. P. 175 192.

49. Curtis D. R., Gynter B. D., Lacey G., Beattie D. T. Baclofen-reduction of presynaptic calcium influx in the cat spinal cord in vivo. // Exp. Brain Res. 1997. V. 113. P. 520-533.

50. Curtis D. R., Hosli L., Johnston G. A. A pharmacological study of the depression of spinal neurons by glycine and related amino acids. // Exp. Brain Res. 1968. V. 6. P. 1 18.

51. Curtis D.R., Johnston G. A. Amino acid transmitters in the mammalian central nervous system. // Ergeb. Physiol. 1974. V. 69. P. 97 188.

52. Curtis D.R., Lacey G. Prolonged GABAB receptor-mediated synaptic inhibition in the cat spinal cord: an in vivo study. // Exp. Brain Res. 1998. V. 121. P. 319-333.

53. Davidoff R. A., Graham L. Т., Shank R.P., Werman R., Aprison M. H. Changes in amino acid concentrations associated with loss of spinal interneurones. // J. Neurochem. 1967. V. 14. № 10. P. 1025 1031.

54. Davidoff R. A., Aprison M. H., Werman R. The effects of strychnine on the inhibition of interneurons by glycine and gamma-aminobutyric acid. // Int. J. Neuropharmacol. 1969. V. 8. P. 191 194.

55. Davies J. Selective depression of synaptic excitation in cat spinal neurones by baclofen: an iontophoretic study. // Br. J. Pharmacol. 1981. V. 72. P. 373 -384.

56. Delgado-Lezama R., Aguilar J., Cueva-Rolon R. Synaptic strength between motoneurons and terminals of the dorsolateral funiculus is regulated by GABA receptors in the turtle spinal cord. // J. Neurophysiol. 2004. V. 91. P. 40 47.

57. Dolphin A. C. G protein modulation of voltage-gated calcium channels. // Pharmacol. Rev. 2003. V. 55. P. 607-627.

58. Dugue G.P., Dumoulin A., Triller A., Dieudonne S. Target-dependent use of coreleased inhibitory transmitters at central synapses. J.Neurosci. 25(28): 64906498, 2005.

59. Donato R., Nistri A. Relative contribution by GABA or glycine to CI -mediated synaptic transmission- on rat hypoglossal motoneurons in vitro. // J. Neurophysiol. 2000. V 84. P. 2715-2724.

60. Dumoulin A., Triller A., Dieudonne S. IPSC kinetics at identified GABAergic and mixed GABAergic and glycinergic synapses onto cerebellar Golgi cells. // J. Neurosci. 2001. V. 21. № 16. P. 6045-6057.

61. Edwards R. H. The neurotransmitter cycle and quntal size. // Neuron. 2007. V. 55. P. 835-858.

62. Edwards F. R., Harrison P. J., Jack J. J., Kullmann D. M. Reduction by baclofen of monosynaptic EPSPs in lumbosacral motoneurones of the anaesthetized cat. // J. Physiol, (bond.). 1989. V. 416. P. 539 556.

63. Fox S., Krnjevic K., Morris M. E., Puil E., Werman R. Action of baclofen on mammalian synaptic transmission. //Neurosci. 1978. V. 3. P. 495 515.

64. Fucile S., Didier de Saint Jan, David-Watine В., Korn H., Bregestovski P. Comparison of glycine and GABA actions on the zebrafish homomeric glycine receptor. // J. Physiol. 1999. V. 517. № 2. P. 369-383.

65. Gao В. X., Strieker С., Ziskind-Conhaim L. Transition from GABAergic to glyeinergie synaptic transmission in newly formed spinal networks. // J. Neurophysiol. 2001. V. 86. P. 492-502.

66. Chen L., Yung W. H. Tonic activation of presynaptic GABA(B) receptors on rat pallidosubthalamic terminals. // Acta Pharmacol. Sin. 2005. V. 26. № 1. P. 10 -16.

67. Geiman E. J., Zheng W., Fritschy J. M., Alvarez, F. J. Glycine and GABA(A) receptor subunits on Renshaw cells: relationship with presynaptic neurotransmitters and postsynaptic gephyrin clusters. // J. Сотр. Neurol. 2002. V. 444. P. 275-289.

68. Gonzalez-Forero D., Alvarez F. J. Differential postnatal maturation of GABAa, glycine receptor, and mixed synaptic currents in Renshaw cells and ventral spinal interneurons. // J. Neurosci. 2005. V. 25. P. 2010-2023.

69. Grudt T. J., Henderson G. Glycine and GABAa receptor-mediated synaptic transmission in rat substantia gelatinosa: inhibition by mu-opioid and GABAb agonists. // J. Physiol. 1998. V. 507 (Pt 2). P. 473 483.

70. Guyon A., Leresche N. Modulation by different GABAB receptor types of voltage-activated calcium currents in rat thalamocortical neurones. // J. Physiol. 1995. V. 485.1. P. 29-42.

71. Hanus C., Ehrensperger M.-V., Triller A. Activity-dependent movements of postsynaptic scaffolds at inhibitory synapses. // J. Neurosci. 2006. V. 26. P. 45864595.

72. Hill D. R., Bowery N. G. 3H-baclofen and 3H-GABA bind to bicuculline-insensitive GAB А В sites in the rat brain. // Nature. 1981. V. 290. P. 149 152.

73. Isaacson J. S., Walmsley B. Counting qanta: direct measurements of transmitter release at a central synapse. // Neuron. 1995. V. 15. P. 875 884.

74. Iyadomi M., Iyadomi I., Kumamoto E., Tomokuni K., Yoshimura M. Presynaptic inhibition by baclofen of miniature EPSCs and IPSCs in substantia gelatinosa neurons of the adult rat spinal dorsal horn. // Pain. 2000. V. 85. № 3. P. 385-393.

75. Jentsch T. J., Stein V., Weinreich F., Zdebik A. A. Molecular structure and physiological function of chloride channels. // Physiol. Rev. 2002. V. 82. № 2. P. 503 568.

76. Jonas P., Bischofberger J., Sandkuhler J. Corelease of two fast neurotransmitters at a central synapse. // Science. 1998. V. 281. P. 419-424.

77. Kaneda K., Kita H. Synaptically released GABA activates both pre- and postsynaptic GABAb receptors in the rat globus pallidus. // J. Neurophysiol. 2005. V. 94. P. 1104-1114.

78. Kangrga I., Jiang M. C., Randic M. Actions of (-)-baclofen on rat dorsal horn neurons. // Brain Res. 1991. V. 562. P. 265 275.

79. Katsurabayashi S., Kubota H., Higashi H., Akaike N., Ito Y. Distinct profiles of refilling of inhibitory neurotransmitters into presynaptic terminals projecting to spinal neurones in immature rats. // J. Physiol. 2004. V. 560. № 20. P. 469- 478.

80. Katz B. The transmission of impulses from nerve to muscle and the subcellular unit of synaptic action. // Proc. R. Soc. Biol. 1962. V. 155. P. 455 467.

81. Katz В., Miledi R. A study of spontaneous miniature potentials in spinal motoneurones. // J. Physiol. 1963. V. 168. P. 389 422.

82. Keck Т., White J. A. Glycinergic inhibition in the hippocampus. // Rev. Neurosci. 2009. V. 20. № 1. P. 13 22.

83. Keller A. F., Coull J. A., Chery N., Poisbeau P., De Koninck Y. Region-specific developmental specialization of GABA-glycine cosynapses in laminas I—II of the rat spinal dorsal horn. // J. Neurosci. 2001. V. 21. P. 7871-7880.

84. Kirsch J. Glycinergic transmission. // Cell Tissue Res. 2006. V. 326. P. 535-540.

85. Kirsch J., Betz H. The postsynaptic localization of the glycine receptor-associated protein gephyrin clusters is regulated by the cytoskeleton. // J. Neurosci. 1995. V. 15. P. 4148-4156.

86. Kneussel M., Betz H. Receptors, gephyrin and gephyrin-assoiciated proteins: novel insights into the assembly of inhibitory postsynaptic membrane specializations. // J. Physiol. 2000. V. 525. № 1. P. 1 9.

87. Kornau H.-C. GABAB receptors and synaptic modulation. // Cell Tissue Res. 2006. V. 326. P. 517 533.

88. Krnjevic K. Transmitters in motor systems. // Handbook of physiology. / Ed. V. B. Brooks. Baltimore. 1981. Sec. 1. V. 2. P. 107 154.

89. Kellerth J. O. Aspects on the relative significance of pre- and postsynaptic inhibition in the spinal cord. // Structure and function of inhibitory neuronal mechanisms. / Ed. C. Euler von, S. Skoglund, V. Soderberg. Oxford. 1968. P. 197-212.

90. Kudo Y. The pharmacology of amphibian spinal cord. // Progr. in Neurobiol. 1978. V. 11. P. 1 76.

91. Lacey G., Curtis D. R. Phosphinic acid derivatives as baclofen agonists and antagonists in the mammalian spinal cord: an in vivo study. // Exp. Brain Res. 1994. V. 101. P. 59-72.

92. Le Feuvre Y., Fricker D., Leresche N. GABAa receptor-mediated IPSCs in rat thalamic sensory nuclei: patterns of discharge and tonic modulation by GABAB autoreceptors. //J.Physiol. 1997. V. 502. № 1. P. 91 104.

93. Legendre P. The glycinergic inhibitory synapse. // CMLS. Cell. Mol. Life Sci. 2001. V. 58. P. 760-793.

94. Li Y., Wu L.-J., Legendre P., Xu T.-L. Asymmetric cross-inhibition between GABAa and glycine receptors in rat spinal dorsal horn neurons. // J. Biol. Chem. 2003. V. 278. № 40. P. 38637- 38645.

95. Lim R., Alvarez F. J., Walmsley B. Quantal size is correlated with receptor cluster area at glycinergic synapses in the rat brainstem. // J. Physiol. 1999. V. 516. №2. P. 505-512.

96. Lim R., Alvarez F. J., Walmsley B. GABA mediates presynaptic inhibition of glycinergic synapses in rat auditory brainstem nucleus. // J. Physiol. 2000. V. 525. № 2. P. 447-459.

97. Lin H. H., Dun N. J. Post- and presynaptic GABA(B) receptor activation in neonatal rat rostral ventrolateral medulla neurons in vitro. // Neurosci. 1998. V. 86. № 1. P. 211 -220.

98. Lu Y., Burger R. M., Rubel E. W. GABAB receptor activation modulates GABAa receptor-mediated inhibition in chicken nucleus magnocellularis neurons. // J. Neurophysiol. 2005. V. 93. P. 1429-1438.

99. Luscher C., Jan L. Y., Stoffel M., Malenka R. C., Nicoll R. A. G protein-coupled inwardly rectifying K+ channels (GIRKs) mediate postsynaptic but not presynaptic transmitter actions in hippocampal neurons. // Neuron. 1997. V. 19. P. 687-695.

100. Lynch J.W. Molecular structure and function of the glycine receptor chloride channel. // Physiol. Rev. 2004. V. 84. P. 1051-1095.

101. Ma W., Saunders P. A., Somogyi R., Poulter M. O., Barker J. L. Ontogeny of GABAa receptor subunit mRNAs in rat spinal cord and dorsal root ganglia. // J. Сотр. Neurol. 1993. V. 338. P. 337 359.

102. Malcangio M., Bowery N. G. GABA and its receptors in the spinal cord. // Trends Pharmacol. Sci. 1996. V. 17. P. 457^162.

103. Mclntire S. L., Reimer R. J., Schuske K., Edwards R. H., Jorgensen E. M. Identification and characterization of the vesicular GABA transporter. // Nature. 1997. V. 389. P. 870-876.

104. Margeta-Mitrovic M., Mitrovic I., Riley R.C., Jan L.Y., Basbaum A.I. Immunohistochemical localization of GABAb receptors in the rat central nervous system. // J. Сотр. Neurol. 1999. V. 405.P. 299 321.

105. Meyer G., Kirsch J., Betz H., Langosch D. Identification of a gephyrin binding motif on the glycine receptor beta subunit. // Neuron. 1995. V. 15. P. 563572.

106. Meier J. The enigma of transmitter-selective receptor accumulation at developing inhibitory synapses. // Cell Tissue Res. 2003V. 311.P: 271-276.

107. Min M. Y., Appenteng K., Yang H. W. Role of GABA(B) receptor in the regulation of excitatory synaptic trnsmission in trigeminal motoneurons. // J. Biomed. Sci. 2002. V. 9. № 4. P. 348 358'.

108. Mintz I.M., Bean B.P. GABAB receptor inhibition of P-type Ca2+ channels in central neurons // Neuron. 1993. V. 10. № 5. P. 889 898.

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

110. Mitchell S.J., Silver R.A. GABA spillover from single inhibitory axons suppresses low-frequency excitatory transmission at the cerebellar glomerulus. // J. Neurosci. 2000. V. 20. № 23. P. 8651 8658.

111. Mitchell E. A., Gentet L. J., Dempster J., Belelli D. GABAA and glycine receptor-mediated transmission in rat lamina II neurones: relevance to the analgesic actions of neuroactive steroids. // J. Physiol. 2007. V. 583. P. 1021-1040.

112. Mitchell J. F., Taberner P. V., Yates R. A. Regional distribution of glutamate and GABA and their associated anzymes in the frog central nervous system. // Br. J. Pharmacol. 1974. V. 50. P. 448 449.

113. Moss S.J., Smart T.G. Constructing inhibitory synapses. // Nature Reviews. Neuroscience. 2001. V. 2. P. 240 250.

114. Muller E., Le-Corronc H., Legendre P. Extrasynaptic and postsynaptic receptors in glycinergic and GABAergic neurotransmission: a division of labor? // Front. Mol. Neurosci. 2008. V. 1: 3. P. 1-10.

115. Muller E., Le Corronc H., Triller A., Legendre P. Developmental dissociation of presynaptic inhibitory neurotransmitter and postsynaptic receptor clustering in the hypoglossal nucleus. // Mol. Cell. Neurosci. 2006. V. 32. P. 254273.

116. Newberry N. R., Nicoll R. A. A bicuculline-resistant inhibitory postsynaptic potential in rat hippocampal pyramidal cells in vitro. // J. Physiol. 1984. V. 348. P. 239-254.

117. Newberry N. R., Nicoll R. A. Comparison of the action of baclofen with y-aminobutyric acid on rat hippocampal pyramidal cells in vitro. // J. Physiol. 1985. V. 360. P. 161-185.

118. Obata K., Ito M., Ochi R., Sato N. Pharmacological properties of postsynaptic inhibition by Purkinje cell axons and the action of y-aminobutyric acid on Deiters neurons. // Expl. Brain. Res. 1967. V. 4. P. 43-57.

119. O'Brien J. A., Berger A. J. Cotransmission of GABA and glycine to brain stem motoneurons. // J. Neurophysiol. 1999. V. 82. P. 1638 1641.

120. O'Brien J. A., Sebe J. Y., Berger A. J. GABAB modulation of GABAa and glycine receptor-mediated synaptic currents in hypoglossal motoneurons. // Respiratory Physiol. & Neurobiol. 2004. V. 141. P. 35-45.

121. Ornung G., Shupliakov O., Ottersen O. P., Storm-Mathisen J., Cullheim S. Immunohistochemical evidence for coexistence of glycine and GABA in nerve terminals on cat spinal motoneurones: an ultrastructural study. //NeuroReport. 1994. V. 5. P. 889-892.

122. Otis T. S., De Koninck Y., Mody I. Characterization of synaptically elicited GABAU responses using patch-clamp recordings in rat hippocampal slices. // J. Physiol. (Lond). 1993. V. 463. P. 391 407.

123. Otis T. S., Mody I. Differential activation of GABAa and GABAB receptors by spontaneously released transmitter. // J. Neuropharmacol. 1992. V. 67. № l.P. 227-235.

124. Ottersen O. P., Storm-Mathisen J., Somogyi P. Colocalization of glycine-like and GABA-like immunoreactivities in Golgi cell terminals in the rat cerebellum: a postembedding light and electron microscopic study. // Brain Res. 1988. V. 450. P. 342-353.

125. Ovsepian S. V., Vesselkin N. P. Dual effect of GABA on descending monosynaptic excitatory postsynaptic potential in frog lumbar motoneurons. // Neurosci. 2004. V. 129. № 3. P. 639 646.

126. Pham Т. M., Lacaille J. C. Multiple postsynaptic actions of GABA via GABAB receptors on CA1 pyramidal cells of rat hippocampal slices. // J. Neurophysiol. 1996. V. 76. № 1. P. 69 80.

127. Pham Т. M., Nurse S., Lacaille J. C. Distinct GABAB actions via synaptic and extrasynaptic receptors in rat hippocampus in vitro. // J. Neurophysiol. 1998. V. 80. P. 297-308.

128. Peng Y.-Y., Frank E. Activation of GABAB receptors causes presynaptic inhibition at synapses between muscle spindle afferents and motoneurons in the spinal cord of bullfrogs. // J. Neurosci. 1989. V. 9. № 5. P. 1502 1515.

129. Persohn E., Malherbe P., Richards J. G. In situ hybridization histochemistry reveals a diversity of GABAa receptor subunit mRNAs in neurons of the rat spinal cord and,dorsal root ganglia. // Neurosci. 1991. V. 42. P. 497 — 507.

130. Peshori K.R., Collins W. F., Mendell L. M. EPSP amplitude modulation at the rat la-alpha motoneuron synapse: effects of GABAB receptor agonists and antagonists. // J.Neurophysiol. 1998. V. 79. P. 181 189.

131. Price G. W., Kelly J. S., Bowery N. G. The location of GABAB receptor binding sites in mammalian spinal cord. // Synapse. 1987. V. 1. P. 530-538.

132. Price G. W., Wilkin G. P., Turnbull M. J., Bowery N. G. Are baclofen-sensitive GABAB receptors present on primary afferent terminals of the spinal cord? //Nature. 1984. V. 307. P. 71-74.

133. Racca С., Gardiol A., Triller A. Dendritic and postsynaptic localizations of glycine receptor alpha subunit mRNAs. // J. Neurosci. 1997. V. 17. P. 1691 -1700.

134. Rekling J. C., Funk G. D., Bayliss D. A., Dong X.-W., Feldman J. L. Synaptic control of motoneuronal excitability. // Physiol. Reviews. 2000. V. 80. № 2. P. 767-852.

135. Rohrbacher J., Jarolimek W., Lewen A., Misgeld U. GABAB receptor-mediated inhibition of spontaneous inhibitory synaptic currents in rat midbrain culture. // J. Physiol. 1997. V. 500. № 3. P. 739-749.

136. Russier M., Kopysova I. L., Ankri N., Ferrand N., Debanne D. GABA and glycine co-release optimizes functional inhibition in rat brainstem motoneurons in vitro. // J. Physiol (Lond). 2002. V. 541. P. 123-137.

137. Safronov В. V., Baev К. V., Batueva I. V., Rusin К. I., Suderevskaya E. I. Peculiarities of receptor-channel complexes for inhibitory mediators in the membranes of lamprey spinal cord neurones. //Neurosci. Letters. 1989. V. 102. P. 82 -86.

138. Sagne C., El Mestikawy S., Isambert M. F., Hamon M., Henry J. P., Giros В., Gasnier B. Cloning of a functional vesicular GABA and glycine transporter by screening of genome databases. // FEBS Lett1. 1997. V. 417. P. 177-183.

139. Sakaba Т., Neher E. Direct modulation of synaptic vesicle priming by GABAb receptor activation at a glutamatergic synapse. // Nature. 2003. V. 424. P. 775-778.

140. Sarto-Jackson I., Sieghart W. Assembly of GABAa receptors (Review). // Molecular Membrane Biol. 2008. V. 25. № 4. P. 302 310.

141. Sassoe-Pognetto M., Fritschy J.-M. Geferin, a major postsynaptic protein of GABAergic synapses. // Eur. J. Neurosci. 2000. V. 12. P. 2205 2210.

142. Scanziani M. GABA spillover activates postsynaptic GABA(B) receptors to control- rhythmic hippocampal activity. // Neuron. 2000. V. 25. № 3. P. 673-681.

143. Schneider S. P., Fyffe R. E. Involvement of GABA and glycine in recurrent inhibition of spinal motoneurons. // J. Neurophysiol. 1992. V. 68. P. 397406.

144. Shapovalov A.I. Amino acides as excitatory and inhibitory neurotransmitters in the spinal cord of lower vertebrates. // In: Neurotransmitters: Comparative aspects. Eds J.Salanki, T.Turpaev. Budapest. 1980. P.471- 489.

145. Shapovalov A. I., Shiriaev В. I. Selective modulation of chemical transmission at a dual-action synapse (with special raference to baclofen). // Gen. Physiol. Biophys. 1982. V. 1. P. 423-433.

146. Singer J. H., Berger A. J. Contribution of single-channell properties to the time course and amplitude variance of quanted glycine currents recorded in rat motoneurons.// J.Neurophysiol. 1999. V. 81. P. 1608- 1616.

147. Sonnhof U., Btihrle C. P. The ionic basis of the IPSP in spinal motoneurons of the frog. // Ion selective microelectrodes and their use in excitable tissues. / Ed. E. Sykova, P. Hnik, L. Vyklicky. New York. London. 1981. P. 191 -194.

148. Sonnhof U., Grafe P., Krumnikl J., Linder M., Schindler L. Inhibitory postsynaptic actions of taurine, GABA and other amino acids on motoneurons of the isolated spinal cord. // Brain Res. 1975. V. 100. № 2. P. 327 342.

149. Taal W., Holstege J. C. GABA and glycine frequently colocalize in terminals on cat spinal motoneurons. //NeuroReport. 1994. V. 5. P. 2225-2228.

150. Takahashi A., Tokunaga A., Yamanaka H., Mashimo Т., Noguchi K., Uchida I. Two types of GABAergic miniature inhibitory postsynaptic currents in mouse substantia gelatinosa neurons. // Eur. J. Pharmacol. 2006. V. 553. P. 120 — 128.

151. Takahashi Т., Momiyama A., Hirai K., Hishinuma F., Akagi H. Functional correlation of fetal and adult forms of glycine receptors with developmental changes ininhibitory synaptic receptor channels. // Neuron. 1992. V. 9.P. 1155-1161.

152. Takahashi Т., Kajikawa Y., Tsujimoto T. G-protein-coupled modulation of presynaptic calcium currents and transmitter release by a GABAB receptor. // J.Neurosci. 1998. V. 18. № 9. P. 3138-3146.

153. Tanaka I., Ezure K. Overall distribution of GLYT2 mRNA-containing versus GAD67 mRNA-containing neurons and colocalization of both mRNAs in midbrain, pons, and cerebellum in rats. // Neurosci Res. 2004. V. 49. P. 165-178.

154. Todd A. J., Watt C., Spike R. C., Sieghart W. Colocalization of GABA. glycine, and their receptors at synapses in the rat spinal cord. // J. Neurosci. 1996. V. 16. P. 974-982.

155. Towers S., Princivalle A., Billinton A., Edmunds M. Bettler В., Urban L., Castro-Lopes J., Bowery N. G. GABAB receptor protein and mRNA distribution in rat spinal cord and dorsal root ganglia. // Eur. J. Neurosci. 2000. V. 12. P. 3201 -3210.

156. Triller A., Cluzeaud F., Korn H. y-Aminobutyric acid-containing terminals can be apposed to glycine receptors at central synapses. // J. Cell Biology. 1987. V. 104. P. 947-956.

157. Vesselkin N. P., Adanina V. O., Rio J.-P.,Reperant J. Axo-axonic GABA-immunopositive synapses on the primary afferent fibers in the frog. // J. Chem. Neuroanat. 2001. V. 22. P. 209 217.

158. Vesselkin N. P., Rio J.-P., Adanina V. O., Reperant J. GABA- and glycine-immunoreactive terminals contacting motoneurons in lamprey spinal cord. // J. Chem. Neuroanat. 2000. V. 19. P. 89 90.

159. Vinay L., Clarac F. CGP 35348 and' CGP 55845A block the baclofen-induced depression of dorsal root evoked potentials in lumbar motoneurons of the neonatal rat. //Neurosci. Lett. 1996. V. 214. P. 103 106.

160. Wall M. J., Dale N. GABAB receptors modulate an omega-conotoxin-sensitive calcium current that is required for synaptic transmission in the Xenopus embryo spinal cord. // J. Neurosci. 1994. V. 14. P. 6248-6255.

161. Wall M. J., Dale N. GABAB receptors modulate glycinergic inhibition and spike threshold in Xenopus embryo spinal neurones. // J. Physiol. 1993. V. 469 P. 275 290.

162. Walmsley В., Alvarez F. J., Fyffe E. W. Diversity of structure and function at mammalian central synapses. // Trends Neurosci. 1998. V. 21. № 2. P. 81 -88.

163. Wang D., Cui L.-N., Renaud L.P. Pre- and postsynaptic GABAB receptors modulate rapid neurotransmission from suprachiasmatic nucleus to parvocellular hypothalamic paraventricular nucleus neurons. // Neurosci. 2003. V. 118. P. 49-58.

164. Wang M. Y., Dun N. J. Phaclofen-insensitive presynaptic inhibitory action of (+/-)-baclofen in neonatal rat motoneurones in vitro. // Br. J. Pharmacol. 1990. V. 99. №2. P. 413-421.

165. Weber I., Veress G., Szucs P., Antal M., Birinyi A. Neurotransmitter systems of commissural interneurons in the lumbar spinal cord of neonatal rats. // Brain Res. 2007. V. 1178. P. 65-72.

166. Werman R., Davidoff R. A., Aprison M. N. Inhibition of motoneurons by ionophoresis of glycine. //Nature. 1967. V. 214. P. 681 683.

167. Werman R., Davidoff R. A., Aprison M. N. Inhibitory action of glycine on spinal neurons in the cat. // J. Neurophysiol. 1968. V. 31. № 1. P. 81 95.

168. Westenbroek R. E., Hoskins L., Catterall W. A. Localization of Ca2+ channel subtypes on rat spinal motor neurons, interneurons, and nerve terminals. // J. Neurosci. 1998. V. 18. № 16. P. 6319-6330.

169. Wisden W., Gundlach A. L., Barnard E. A., Seeburg P. H., Hunt S. P. Distribution of GABAA receptor subunit mRNAs in rat lumbar spinal cord. // Brain Res.Mol. Brain Res. 1991. V. 10. №2. P. 179- 183.

170. Wu L.-G., Gerard J., Borst G., Sakmann B. R-type Ca2+ currents evoke transmitter release at a rat central synapse. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1998. V. 95. P. 4720-4725.

171. Wu L.-J., Li Y., Xu T.-L. Co-release and interaction of two inhibitory co-transmitters in rat sacral dorsal commissural neurons. // NeuroReport. 2002. V. 13. №7. P. 977-981.

172. Xi Z.-X., Yamada K., Tsurusaki M., Akasu T. Baclofen reduces GABAa receptor responses in acutely dissociated neurons of Bullfrog dorsal root ganglia. // Synapse. 1997. V. 26. P. 165 174.

173. Yamada K., Yu В., Gallagher J. P. Different subtypes of GABAB receptors are present at pre-and postsynaptic sites within the rat dorsolateral septal nucleus. // J. Neurophysiol. 1999. V. 81. P. 2875 2883.

174. Yang K., Wang D., Li Y. Q. Distribution and depression of the GABA(B) receptor in the spinal dorsal horn of adult rat. // Brain Res. Bull. 2001. V. 55. №4. P. 479-485.

175. Yoshimura M., Nishi S. Primary afferent-evoked glycine- and GABA-mediated IPSPs in substantia gelatinosa neurones in the rat spinal cord in vitro. // J. Physiol. 1995. V. 482. № 1. P. 29 38.

176. Zhang J. F., Ellinor P. Т., Aldrich R. W., Tsien R. W. Multiple structural elements in voltage-dependent Ca2+ channels support their inhibition by G proteins. //Neuron. 1996. V. 17. № 5. P. 991 1003.

Информация о работе

Полина, Юлия Александровна
кандидата биологических наук
Санкт-Петербург, 2009
ВАК 03.00.13

Диссертация

Торможение, опосредованное глицином и гамма-аминомасляной кислотой в спинном мозге амфибий - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы