Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Механизмы повторной активности в нервно-мышечном синапсе холоднокровных

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Механизмы повторной активности в нервно-мышечном синапсе холоднокровных"

РГБ ОД

I / ЛИГ ?№

На правах рукописи

АФЗАЛОВ РАМИ ЛЬ АГМАЛЬДИНОВИЧ

МЕХАНИЗМЫ ПОВТОРНОЙ АКТИВНОСТИ В НЕРВНО- МЫШЕЧНОМ СИНАПСЕ ХО ЛОДН ОКРОВНЫХ

03.00.13 - физиология человека и животных

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Казань 2000

Работа выполнена на кафедре нормальной физиологии Казанского государственного медицинского университета.

Научный руководитель-Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Р.А.Гиниатуллин

доктор медицинских наук, профессор Е.М.Волков

доктор биологических наук, доцент Р.Р.Нигматуллнна

Ведущая организация - Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Защита состоится " " ШШЛ 2000г.

в_часов на заседании диссертационного Совета К 113.19.02

по присуждению ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.13. - физиология человека и животных при Казанском государственном педагогическом Университете по адресу: 420021, г.Казань, ул. Межпаука, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Казанского государственного педагогического Университета по адресу: Казань, ул. Межлаука, 1.

Автореферат разослан " 2С " /У ¿Ц*_2000г.

Ученый секретарь диссертационного Совета кандидат биологических наук, профессор

Е9М-М, о

И.Ш.Макалеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность исследования. Нервно-мышечный синапс является высокоспециализированным образованием, предназначенным для быстрой передачи высокочастотных серий нервных импульсов к скелетной мышце. Одним из факторов, обеспечивающих быстродействие нервно-мышечного синапса, является ограничение длительности пресинаптического потенциала действия системой калиевых ионных каналов двигательной нервной терминал« (A.JI.Зефиров, И.А.Халилов, 1985, A.Mallart, 1984; G.Augustine, 1990). В обычных условиях в периферических синапсах один нервный импульс вызывает появление единственного постсинаптического ответа. Однако в центральных синапсах возможна и трансформация ритма импульсов, приводящая к появлению нескольких импульсов в ответ на одиночное раздражение. В последнее время установлено, что калиевые каналы двигательной нервной термина™ могут быть объектом модулирующего действия многих биогенных соединений, таких, как сам медиатор ацетилхолин (E.Hevron et al., 1986), газообразный посредник NO (А.Л.Зефиров, Р.Р.Халиуллина, А.А.Анучин, 1999), а также химические факторы окружающей среды, являющиеся продуктами химического производства, например, фенольные соединения (И.А.Халилов, Г.Ф.Ситдикова, A.JI.Зефиров, 1993). Одним из последствий блока калиевых каналов является развитие феномена повторной активности (J.Molgo, 1975, Р.А.Гиниатуллин, 1992). Хотя предполагается, что в его основе лежит продление пресинаптического потенциала действия, однако точная локализация, механизм возникновения и факторы, поддерживающие повторную активность, изучены недостаточно. В частности, есть данные о ретроградном действии эндогенного ацетилхолина (M.Miyamoto, 1979), выходящих из мышечного волокна ионов калия (R.Holfeld, 1981), кальциевых токов нервного окончания (E.Silinsky, 2000), а для ритмогенеза центральных нейронов выявлена ключевая роль ионных каналов, активируемых гиперполяризацией (B.Khakh & J.Henderson, 1998). Поэтому в настоящем исследовании для выяснения места возникновения и механизмов данного феномена в нервно-мышечном препарате лягушки изучали развитие феномена повторной активности, вызванной блокаторами калиевых каналов разного типа.

Цель исследования. Цель - исследовать механизмы возникновения феномена повторной активности в двигательной нервной терминали в нервно-мышечных синапсах холоднокровных.

Задачи исследования:

1. Исследовать влияние блокатора А-типа калиевых каналов 4-аминопиридина на амплитудно-временные характерис-тики токов концевой пластинки.

2. Изучить влияние ритмической стимуляции на повторную активность.

3. Исследовать влияние ионов Са2", К+, м82', са2+ на повторную активность.

4. Выяснить роль эндогенного ацетилхолина и постсинаптического тока в развитии повторной активности.

5. Изучить значение ионных каналов, активируемых гиперполяризацией, для развития феномена повторной активности.

6. Исследовать влияние на токи концевой пластинки неспецифического блокатора калиевых каналов тетраэтиламмония и специфического блокатора кальций-активируемых калиевых каналов ибериотоксина.

7. Установить место возникновения повторной активности в нервно-мышечном синапсе.

Научная новизна. Впервые проведено детальное комплексное исследование механизмов повторной активности в нервно-мышечном синапсе лягушки, возникающей при блокировании калиевых каналов. Проанализирована роль потенциалозависимых калиевых каналов А-типа, каналов задержанного выпрямления, гиперполяризационно-активируемых неселективных ионных каналов в возникновении повторной активности. Показано, что избирательная блокада кальций-активируемых калиевых каналов ибериотоксином при сохраненной активности

потенциалозависимых каналов не обладает способностью продуцировать повторную активность. Исследована роль эндогенного ацетилхолина в модуляции повторной активности, впервые установлено, что она осуществляется через а-

бунгаротоксин нечувствительные пресинаптические нейрональные холинорецепторы. Получены новые данные, свидетельствующие против вовлечения ионов калия, выходящих из постсинаптической мембраны, в возникновении повторной активности. Впервые показано, что повторная активность наиболее вероятна при физиологической концентрации ионов калия и кальция в окружающем растворе. С помощью мультиэлектродного отведения впервые установлено, что местом возникновения повторной синаптической активности после блока потенциалозависимых калиевых ионных каналов является участок аксона, прилегающий к нервной терминали, в результате протекания локального тока между нервной терминалыо и миелинизированным участком аксона, обладающим высокой возбудимостью.

Положение, выносимое на защиту:

Повторная активность в нервно-мышечном синапсе холоднокровных возникает в конечной миелинизированной части аксона, прилегающей к нервной терминали, при блокировании потенциалозависимых калиевых каналов и зависит от уровня эндогенного ацетилхолина и от активности гиперполяризационно-активируемых ионных каналов.

Научно-практическая ценность. Полученные в настоящем исследовании данные важны для понимания функциональной организации двигательных нервных окончаний в скелетной мышце. Результаты проведенного исследования свидетельствуют о наличии иерархической системы калиевых каналов, обеспечивающих быстродействие синапса и предотвращение искажений двигательных команд мотонейропа. Эта сложная система включает калиевые каналы разных типов (А-типа, задержанного выпрямления, кальций-активируемые),

различающиеся по быстродействию и чувствительности к разным модуляторам. Показана принципиальная возможность возникновения в синапсе пейсмейкерной активности пресинаптического происхождения в результате гетерохронного протекания тока между двумя различно организованными частями аксона. Выяснено, что феномен повторной активности может иметь множественные ионные механизмы возникновения и

модулироваться различными синаптическими факторами. Полученные данные важны для понимания особенностей функционирования синапса в условиях блока калиевых каналов биогенными соединениями, такими как нейромедиаторы, гормоны, нейропептиды или токсины промышленного происхождения. Настоящая работа может представлять интерес для физиологов, биофизиков, фармакологов, токсикологов.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на VI Международной школе молодых ученых по биофизике (Ровинь, Хорватия, 1997), на Научно-практической конференции молодых ученых и специалистов (Казань, 1997), на XVII съезде физиологов России (Ростов-на-Дону, 1998), на V и VI Всероссийских школах молодых ученых «Актуальные проблемы нейробиологии» (Казань, 1998, 1999), на научных заседаниях кафедры нормальной физиологии КГМУ и Татарстанского отделения Российского физиологического общества им И.11. Павлова (Казань, 2000).

Реализация результатов исследования. По материалам диссертации опубликовано 8 работ. Результаты исследований включены в лекционный курс по нормальной физиологии для студентов Казанского государственного медицинского университета.

Структура и объем диссертации

Диссертация объемом 110 страниц состоит из введения, обзора литературы, изложения методов исследования, результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов, списка цитируемой литературы и содержит 23 рисунка. Список литературы включает 175 работ, из них 26 отечественных и 149 иностранных авторов.

ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Эксперименты проводили на нервно-мышечных препаратах портняжной и кожно-грудинной мышцы лягушки Rana Ridibunda в осенне-зимний период. Под эфирным наркозом лягушек декапитировали. Нервно-мышечный препарат выделяли и помещали в ванночку с рабочим объемом 4 мл. Для

предотвращения мышечных сокращений во время регистрации сигналов и сохранения высокого уровня квантового освобождения медиатора мышечные волокна поперечно рассекали (И.Н.Волкова и др., 1975). В течеаие эксперимента через ванночку непрерывно протекал раствор Рингера, содержащий (в мМ): NaCl - 115,0; KCl -2,5; СаС)2 - 1,8; Na2HC03 - 11,0; pH 7,2-7,4. Эксперименты проводили при температуре 20±2°С. Внутриклеточное отведение токов концевой пластинки осуществляли стеклянными микроэлектродами, заполненными 2,5 М раствором KCl, с входным сопротивлением 3-5 МОм. Для внеклеточного отведения при регистрации пресинаптических токов нервного окончания (эксперименты проведены совместно с Д.В.Самигуллиным) использовали микроэлектроды с оплавленным кончиком диаметром 2-5 мкм, заполненные 0,5 М раствором NaCl. Накопление и усреднение синаптических сигналов производили при помощи персонального компьютера с периодом опроса 5-20 мкс на точку. Расчет параметров спонтанных и вызванных многоквантовых токов концевой пластинки производили при помощи оригинальных компьютерных программ (автор Т.ВЛайков). Достоверность различий оценивали по критерию Стьюдентаи критерию Уилкоксона (Борштейн, 1986).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Действие 4-амннопиридина на миниатюрные и многоквантовые токи концевой пластинки. При

внутриклеточном отведении в условиях фиксации потенциала блокатор А-типа потенциалозависимых калиевых каналов 4-аминопиридин в концентрации 0,1 мМ увеличивал амплитуду и постоянную времени спада многоквантовых токов концевой пластинки. К 15 мин действия этого агента увеличение амплитуды составило 205±27%, а продление фазы спада - 240±35% относительно исходного значения (п=6; р<0,05). Более сложным было действие на фазу роста токов. Так, в первую стадию действия 4-аминопиридина, время роста токов уменьшалось до 82±5% к 5 мин, что указывает на первоначальное синхронизирующее действие этого блокатора на вызванную секрецию медиатора. Затем, во вторую стадию, к 20-30 мин действия 4-аминопиридина, наблюдалось увеличение времени роста синаптических токов до

118±6%. Другими проявлениями асинхронности было увеличение продолжительности фазы спада, она модифицировалась и теряла моноэкспоненциальный характер, появлялись дополнительные пики на спаде сигналов (рис.1 А). В половине исследованных синапсов (19/36) в ответ на одиночное раздражение наблюдалось появление повторных токов концевой пластинки (рис.1 Б).

Н

В

Юме

40 нА

1 мМ

Рис.1. Токи концевой пластинки при действии 4-ашшопиридина. Пунктирная линия - ток концевой пластинки в контроле.

Амплитуда повторных ответов достигала амплитуды первого вызванного тока, а интервал между вызванным и повторным ответами варьировал в диапазоне 3-20 мс. При повышении концентрации 4-аминопиридина до 1 мМ в каждом синапсе регистрировались один-три дополнительных тока (рис. 1В). 4-аминопиридин не оказывал влияния на амплитудно-временные параметры миниатюрных токов концевой пластинки, что говорило о том, что все модификации временного хода многоквантовых токов имеют пресинаптическую природу. В соответствии с этим предположением 4-аминопиридин к 20-30 мин увеличивал частоту спонтанной квантовой секреции до 420±30% (п=5) от исходного уровня. Этот эффект совпадал по времени с фазой замедления времени роста токов и отражал, по-видимому, рост внутриклеточной концентрации ионов кальция.

Влияние ритмической стимуляции. В условиях блока калиевых каналов 4-аминопиридином еще большая десинхронизация наблюдалась при переходе от базовой частоты стимуляции 0,033 Гц к 10 Гц. В этом случае вызванное стимуляцией увеличение времени роста многоквантовых токов составило 34±6%. Аналогичное увеличение времени роста токов наблюдалось в

5 мс

Рис.2. Влияние ритмической стимуляция с частотой 1 Гц на повторную активность, вызванную 0,1 мМ 4-аминошфидшга.

наших экспериментах при действии 10 мкМ брадшшшна и 5 мМ кофеина, агентов, также увеличивающих внутриклеточную концентрацию ионов Са2+, Еще более сильное влияние ритмическая активность оказывала на повторные токи концевой пластинки.

Оказалось, что при повышении частоты с исходной 0,03 Гц до 1 Гц и выше интервал между первым и повторным током концевой пластинки увеличивался, и при достижении величины в 15-20 мс повторный ответ скачкообразно (без уменьшения амплитуды) исчезал (рис.2). Этот процесс ускорялся при увеличении частоты стимуляции. Поскольку 4-амшюпиридин не влияет на кальций-активируемые калиевые калиевые каналы (А.МаНай, 1984; Мец а а!., 1999), этот эффект, наиболее вероятно, связан с повышением активности именно этого типа каналов в результате вхождения большого количества ионов кальция в терминаль.

Влияние внеклеточной концентрации ионов кальция и калия.

Если исчезновение дополнительных повторных ответов при ритмической стимуляции было обусловлено усилением входа кальция в клетку и активацией кальций-активируемых каналов, то такой же результат можно было ожидать и при увеличении концентрации ионов кальция в физиологическом растворе. Действительно, в наших экспериментах увеличение концентрации кальция от исходного значения 1,8 мМ до 5,4 мМ (именно в этом диапазоне наиболее эффективно активируются кальций-активируемые калиевые каналы - А.Ма11ат1, 1984) приводило к устранению повторной активности. Менее эффективно было уменьшение концентрации внеклеточного кальция, хотя при полном устранении кальция перед исчезновением секреторного процесса также наблюдали опережающее устранение повторного сигнала. Если количественно эффект выразить как отношение числа клеток с повторными ответами к общему количеству, то зависимость имеет колоколобразный вид с максимумом в области физиологических концентрации. Аналогичный вид имела зависимость повторной активности от внеклеточной концентрации ионов калия. Эффект повышенной концентрации калия хорошо объясняется повышением входа ионов кальция в терминаль, тогда как исчезновение повторной активности при снижении калия в растворе обусловлено, по-видимому, гиперполяризацией терминали. Таким образом, повторная активность наиболее ярко выражена при физиологических концентрациях ионов кальция и калия. Как увеличение, так и снижение концентрации этих ионов уменьшает вероятность возникновения повторной активности.

Влияние блока входящего кальциевого тока. Повышение концентрации ионов кальция в растворе могло увеличивать и амплитуду входящего кальциевого тока в терминали. Для исследования роли кальциевого тока в явлении повторной активности исследовали влияние неорганических блокаторов кальциевых каналов - ионы кадмия и магния и органического блокатора верапамила. Действие этих агентов оказалось качественно различным. Так, кадмий (50 мкМ) эффективно уменьшал амплитуду токов концевой пластинки в результате

Юме

50 нА

I

М8*

Рис.3. Токи концевой пластинки при действии ионов кадмия (Л) и магния (Б) на фоне 0,1 мМ 4-аминопиридина.

блока входа кальция в терминаль, но не устранял повторную активность даже при снижении вызванной секреции с сотни до нескольких квантов и не изменял интервала между вызванным и повторным ответами (рис.ЗА). Эффект полностью отмывался раствором, не содержащим ионов кадмия. Органический блокатор кальциевых канатов верапамил (35 мкМ), также как и Cd2+, не влиял на повторную активность. В отличие от этого, добавление ионов магния в концентрации 10 мМ приводило к исчезновению дополнительных токов концевой пластинки уже при незначительном (на 30-40%) снижении амплитуды первого

вызванного сигнала (рис.ЗБ). Этому предшествовало увеличение межсигнального интервала до 12-15мс. Важно отметить, что эффект ионов магния ускорялся при увеличении частоты стимуляции, то есть был зависимым от активности.

Сравнение действия этих агентов позволяет сделать вывод, что входящий кальциевый ток, блокируемый ионами кадмия, не оказывает непосредственного влияния на повторную активность, а ионы магния способны входить внутрь клетки, что и приводит к устранению повторной активности, по-видимому, за счет нарушения внутриклеточных кальций-зависимых процессов. Полученные нами данные свидетельствуют против гипотезы о прямом участии кальциевого тока терминали в генерации повторной активности (Е.8Шшку, 2000).

Действие холинергических агентов н уровня поляризации постсинаптической мембраны. В нервно-мышечных синапсах теплокровных повторная активность может быть вызвана ингибированием ацетилхолинэстеразы (АХЭ), фермента, разрушающего ацетилхолин (АХ) в результате увеличения концентрации эндогенного АХ в синаптической щели (М.^Пуатой, 1978). В наших экспериментах в нервно-мышечном соединении лягушки ингибирование АХЭ само по себе не приводило к появлению повторных ответов ни в одном из исследованных (п=61) синапсов. Однако, прозерин (3 мкМ), введенный на фоне действия 0,1 мМ 4-аминопиридина, усиливал повторную активность, что проявлялось в виде увеличения числа повторных ответов с одного-двух до трех-пяти (п=8) в ответ на одиночное раздражение нерва (рис.4А). Это наблюдение свидетельствовало о возможном вовлечении эндогенного АХ в модуляцию повторной активности. Другим способом проверки такой возможности было блокирование холинорецепторов с1-тубокурарином. Оказалось, что, действительно, с!-тубокурарин (10 мкМ) устраняет повторную активность, вызванную 4-аминопиридином, во всех исследованных (п=18) синапсах (рис. 4Б). Это соответствует тому, что (1-тубокурарин устраняет пресинаптическое действие экзогенных холиномиметиков

л

Юме

40 нА

контроль

прозерин

5 мс

50 нА

контроль

1-тубокурарин

контроль

а-буигаротокенн

Рис.4. Влияние на повторную активность прозерина (А), <3-тубокурарина (Б) и а-бушаротокешга (В).

(Е.Е.Никольский, 1992). Интересно то, что другой блокатор холинорецепторов, а-бунгаротоксин (1 мкМ), не устранял повторную активность даже при снижении амплитуды ответов в 10-15 раз (рис. 4В). Важно подчеркнуть, что этот токсин не блокирует нейрональные холинорецепгоры (за исключением гомоолигомеров, образованных а7 субъединицей -S.Vijayaraghavan, 1992). Это позволяет предположить, что выделяемый из нервного окончания эндогенный АХ участвует в модуляции повторной активности, причем обратная связь осуществляется через пресинаптические а-бунгаротоксин нечувствительные холинорецепгоры нейронального типа. В результате экспериментов на мышцах теплокровных были

высказаны предположения о том, что повторная активность вызывается ионами калия, выходящими из мышечного волокна при его активации (R.Holfcld, 1981). Для проверки такого предположения изучали влияние на повторную активность величины мембранного потенциала постсинаптической мембраны. Оказалось, что изменение потенциала фиксации постсинаптической мембраны в диапазоне от -60 до +30 мВ, вызывающее не только закономерные изменения амплитуды, но и направленности постсинаптического тока, не влияет ни на число повторных ответов, ни даже на межсигнальные интервалы между вызванным и повторными токами. Этот факт свидетельствовал против вовлеченности ионов калия постсинаптического происхождения в инициацию повторной активности в синапсах лягушки. Кроме того, вариации тока фиксации позволили исключить и другие возможные постсинаптические причины возникновения повторной активности, обусловленные величиной и длительностью постсинаптического тока.

Еще более прямые доказательства пресинаптического происхождения повторной активности были получены при фокальном отведении токов нервного окончания и постсинаптических ответов внеклеточным электродом. При внеклеточном отведении оказалось, что каждому повторному постсинаптическому ответу предшествует потенциал действия нервного окончания. Интересно то, что амплитуда повторного потенциала действия была тем выше, чем больше был интервал между вызванным и повторным сигналом, что, по-видимому, отражает устранение натриевой инактивации (Ходоров, 1975). Таким образом, полученные данные однозначно свидетельствуют о том, что феномен повторной активности имеет пресинаптическую природу.

Действие других блокаторов калиевых каналов и каналов, активируемых гипериоляризацией. В этой серии экспериментов мы выясняли, связана ли повторная активность исключительно с А-типом калиевых каналов или ее можно вызвать путем блока каналов задержанного выпрямления и кальций активируемых калиевых каналов, также представленных в терминали (А.Л.Зефиров, И.А.Халилов, 1985; Bright & Mallart, 1985).

Оказалось, что тетраэтиламмоний, блокирующий, в основном, каналы задержанного выпрямления и кальций-активируемые каналы (Mallart, 1984, Meir et al., 1999), также продуцировал повторную активность. Причем число повторных сигналов при действии тетраэтиламмония (5-10 мМ) достигало 10 и более, то есть терминаль в ответ на одиночную стимуляцию проявляла множественную пейсмейкерную активность. Такой же активностью обладал и пирокатехин (0,5 мМ), являющийся продуктом фенольного производства и являющийся распространенным фактором загрязнения окружающей среды. Поскольку тетраэтиламмоний блокирует, по крайней мере, два типа калиевых каналов, включая кальций-активируемые каналы, в следующей серии экспериментов изучали роль последних в возникновении повторной активности. Выяснилось, что специфический блокатор кальций-активируемых калиевых каналов ибериотоксин (50 нМ) не вызывал повторных ответов ни в одном из исследованных синапсов (п=12), лишь незначительно (на 1525%) увеличивая амплитуду токов концевой пластинки. Это указывает на то, что при сохраненной активности потенциалозависимых каналов, блокада кальций-активируемых каналов не способна продуцировать повторную активность.

Известно, что в возникновении ритмической активности в сердце и нейронах важнейшую роль играют неселективные ионные каналы (Н-каналы), активирующиеся при гиперполяризации (Khakh & Henderson, 1998). В следующей серии экспериментов изучали роль этого типа каналов, используя недавно предложенный (Lithi et al., 1998) специфический блокатор Н-каналов ZD7288 [4-(Ы-этил-К-фепшгамино)-1,2-диметил-6-(метиламино)пиримидин]. Выяснилось, что ZD7288 устранял повторную активность, вызванную 4-аминопиридином, что указывает на вовлеченность этого типа каналов в феномен повторной активности.

Мультнэлектродное фокальное отведение от различных участков нервного окончания. Хотя внеклеточное отведение несомненно указывало на пресинаптическую природу повторной активности, оно не позвоволяло установить, в каком именно участке первоначально возникает повторный потенциал действия.

Поэтому в следующей серии экспериментов для выяснения вопроса о месте возникновения повторной активности с помощью нескольких микроэлектродов, подведенных к одиночному нервному окончанию, отводили токи от миелшшзированного и терминального (оголенного) участка нервного окончания. Оказалось, что спайки, предшествующие повторным токам концевой пластинки, возникают первоначально в мислинизированном, а не в терминальном участке нервного окончания (п=8; р=0,002).

В связи с этим возник вопрос, не может ли повторная активность генерироваться в стволе нерва, содержащего миелинизированные волокна? При отдельном перфузировании нервного ствола раствором, содержащим 4-аминопиридин (мышца находилась в растворе Рингера, недоступном для блокатора), даже при высокой концентрации данного агента (до 1 мМ) повторная активность не выявлялась ни в одном (п=14) из синапсов. То, что в стволе нерва даже высокие концентрации 4-аминопиридина не вызывают повторной активности, говорит о том, что для ее возникновения необходим особый участок нерва, обладающий свойствами, отличными от свойств ствола нерва или необходим контакт двух гетерогенных участков. Такой участок имеется в конце двигательного нерва, а именно, в области последних перехватов Ранвье. Именно этот участок непосредственно контактирует с оголенной частью терминал«, где, но данным Thesleff & Molgo (1982), имеются высокие сопротивление и емкость мембраны (почти отсутствует ток утечки), способствующие длительной деполяризации. Модельные исследования показывают, что такой участок способен продуцировать повторные потенциалы действия (Б.Ш.Гафуров, Д.С.Шакирьянова, А.Л.Зефиров, 1998).

Известно, что в области двигательного нервного окончания ионные токи могут протекать от 8-10 последних перехватов Ранвье до самой терминали. По данным Mallart (1985), и сама терминаль за счет локальных токов может влиять на электрогенез в миелиновой части на достаточно большом протяжении (до 2 мм). Таким образом, механизм возникновения повторной активности базируется, по-видимому, на ретроградном действии длительного потенциала действия самой терминали на восстановившую

возбудимость прилегающую часть миелшшзированного нерва. Таким образом, местом возникновения являются, по-видимому, перехваты Ранвье (или геминодальный участок) в конечной миелинизированной части аксона, прилегающие к оголенному нервному окончанию.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, нервно-мышечный синапс способен продуцировать собственную пейсмейкерную активность после однократного раздражения в условиях блока потенциалозависимых калиевых каналов нервного окончания. Согласно нашим данным, механизмом возникновения повторной активности в нервно-мышечном синапсе является протекание локального тока между длительно деполяризованной нервной терминалью и миелинизированной частью аксона, прилегающей к терминали. Этот локальный ток деполяризует расположенную более проксимально по отношению к терминали область аксона, что приводит к генерации повторных регенеративных потенциалов действия натриевой природы, возвращающихся в терминаль и вызывающих повторную секрецию медиатора. Таким образом, проявлению и усилению явления повторной активности будут способствовать все факторы, продляющие деполяризацию терминали с одной стороны, и повышающие возбудимость перехватов Ранвье (и/или геминодального участка) с другой. С этих позиций получают объяснение эффекты ингибирования наиболее быстрых потенциалозависимых калиевых каналов и вовлечение в модуляцию повторной активности эндогенного ацетилхолина и ионных каналов, активируемых гиперполяризацией. Избирательная блокада кальций-активируемых калиевых каналов ибериотоксином при сохраненной активности потенциалозависимых каналов не обладает способностью продуцировать повторную активность. Однако, эти каналы, по-видимому, модулируют феномен повторной активности, что проявляется в её устранении в результате ритмической активности или действия повышенной концентрации ионов кальция.

16

ВЫВОДЫ:

1. Блокатор калиевых каналов А-типа 4-аминопиридин обладает двухфазным воздействием на параметры вызванных синаптических токов - первоначально синхронизирует квантовый выброс, а затем - десинхронизирует, что проявляется в увеличении времени роста постсинаптических токов, асинхронного выброса квантов медиатора и развитии феномена повторной активности.

2. Повторная активность в нервно-мышечном синапсе проявляется в виде нескольких токов концевой пластинки (интервал 3-20 мс), возникающих в ответ на одиночное раздражение нерва, каждому из которых предшествует повторный потенциал действия нервного окончания. Амплитуда повторного потенциала действия пропорциональна интервалу между повторными ответами.

3. На фоне блока калиевых каналов 4-аминопиридином, стимуляция нерва с частотой более 1 Гц увеличивает интервал между повторными токами и впоследствии устраняет повторные ответы.

4. Повторная активность наиболее ярко выражена при физиологических концентрациях ионов кальция и калия. Как увеличение, так и снижение концентрации этих ионов уменьшает вероятность возникновения повторной активности.

5. Ионы .магния устраняют повторную активность, причем этот эффект зависит от предшествующей активности, что указывает на внутриклеточное модулирующее действие этого иона.

6. Блок входа кальция в двигательную терминаль ионами кадмия не влияет на повторную активность даже при подавлении секреции до нескольких квантов, что говорит против прямого участия входящего кальциевого тока в развитии повторной активности. Органический блокатор кальциевых каналов вераиамил влияния на повторную активность не оказывает.

7. Эндогенный ацстилхолин способствует усилению повторной активности, поскольку блок холинорецепторов нейронального типа устраняет, а ингибирование ацетилхолинэстеразы усиливает этот феномен. Постсинаптический ток не влияет на повторную активность.

8. Блокатор калиевых каналов задержанного выпрямления и кальций-активируемых каналов тетраэтиламмоний вызывает появление множественной (до 10 и более сигналов на одно

раздражение) повторной активности. Специфический блокатор кальций-активируемых каналов ибериогоксин не обладает способностью продуцировать повторную активность.

9. Специфический блокатор гиперполяризационно-активируемых ионных каналов Н-типа 207288 устраняет повторную активность, что указывает на вовлеченность каналов этого типа в данный феномен.

10. Местом возникновения повторной активности является конечная миелинизированная часть аксона, так как при мультиэлектродном внеклеточном отведении именно в этой области регистрируется наиболее ранний повторный потенциал действия. В стволе нерва блокаторы калиевых каналов повторной активности не вызывают.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Afzalov R.A., Giniatullin RA.; Kotov N.V., Khiroug L.S. Modelling of transmitter release from motor nerve endings // Abstr. Meeting Neurosci Soc., San-Diego, 1995. P.98.

2. Afzalov R., Giniatullin R., Kotov N. The modeling of calcium-dependent intracellular mechanisms triggering neurotransmitter release // Abstr. Sixth International Summer School on Biophysics. Rovinj, Croatia, 1997, P. 123.

3. Афзалов P.A., Гиниатуллин P.A., Котов H.B. Участие кальмодулина в квантовом освобождении медиатора из двигательного нервного окончания // Тезисы научно-практической конференции молодых ученых КГМУ, Казань, 1997, С.7.

4. Khiroug, L.S., Sokolova, Е.М., Giniatullin, R.A., Afzalov, R.A., and Nistri, A. Recovery from desensitization of neuronal nicotinic acetylcholine receptors of rat chromaffin cells is modulated by intracellular calcium through distinct second messengers // J. Neurosci., 1998, vol. 18, pp.2458-2466.

5. Гиниатуллин P.A., Хабибуллина H.K., Афзалов P.A. Влияние брадикинина на проведение ритмических серий импульсов через синапс//Бюлл. эксп. биол. мед., 1998, t.126,N9, С.256-258.

6. Афзалов Р.А., Гиниатуллин Р.А., Котов Н.В. Влияние ионов Mg2f и Cd2+ на повторную активность в двигательных нервных окончаниях лягушки // Тез. V Всеросс. школы молодых ученых «Актуальные проблемы нейробиологии», Казань, 1998, С.26-27.

7. Афзалов Р.А., Гиниатуллин Р.А., Котов Н.В. Эффект «оптимальности» в явлении повторной активности в нервно-мышечном синапсе // Тез. V Всеросс. школы молодых ученых «Актуальные проблемы нейробиологии», Казань, 1998, С.27-28.

8. Шарифуллина Э.Р., Талантова М.В., Афзалов Р.А., Выскочил Ф., Гиниатуллин Р.А. Исследование пре- и постсинаптических эффектов блокатора кальциевых каналов верапамила в нервно-мышечном соединении // Российский физиологический журнал, 2000 (в печати).

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Афзалов, Рамиль Агмальдинович

1. ВВЕДЕНИЕ

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИЯ НЕРВНО-МЫШЕЧНОГО СИНАПСА

2.1.1. Макроскопическая организация нервно-мышечного соединения

2.1.2. Ультраструктурная организация пре- и постсинаптических мембран синаптического контакта

2.1.3. Передача возбуждения

2.1.4. Квантовая теория освобождения медиатора из нервного окончания

2.2. ИОННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ВОЗБУДИМЫХ МЕМБРАН

2.2.1. Генерация возбуждения в участке мембраны

2.2.2. Кинетика ионных токов во время генерации ПД

2.2.3. Распространение потенциала действия

2.3. ИОННЫЕ ТОКИ И КАНАЛЫ НЕРВНОГО ОКОНЧАНИЯ

2.3.1. Токи нервного окончания

2.3.2. Кальциевые каналы

2.3.3. Калиевые каналы в нервных терминалях.

2.3.4. Натриевые каналы.

2.3.5. Ионные каналы, активируемые гиперполяризацией

2.4. ПОВТОРНАЯ АКТИВНОСТЬ

2.4.1. Повторные ответы, вызываемые постоянным деполяризующим током

2.4.2. Повторная активность в нервно-мышечном синапсе 3.ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Объект исследования

3.2. Ванночка и система перфузии

3.3. Микроэлектроды

3.4. Усилительная и регистрирующая аппаратура

3.5. Стимуляция двигательного нерва

3.6. Анализ вызванной секреции

3.7. Анализ спонтанной квантовой секреции медиатора

3.8. Статистическая обработка экспериментальных данных 4. РЕЗУЛЬТАТЫ

4.1. Влияние 4-аминопиридина различной концентрации на многоквантовые ТКП

4.2. Миниатюрные токи концевой пластинки на фоне 4-аминопиридина.

4.3. Реконструкция временного хода секреции медиатора

4.4. Влияние ритмической стимуляции.

4.5. Влияние внеклеточной концентрации ионов кальция и калия.

4.6. Влияние блока входящего кальциевого тока.

4.7. Действие холинергических агентов.

4.8. Влияние постсинаптического тока.

4.9. Внеклеточное отведение от нервной терминали при действии 4-аминопиридина.

4.10. Действие других блокаторов калиевых каналов.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Механизмы повторной активности в нервно-мышечном синапсе холоднокровных"

Актуальность исследования

Нервно-мышечный синапс является высокоспециализированным образованием, предназначенным для быстрой передачи высокочастотных серий нервных импульсов к скелетной мышце. Одним из факторов, обеспечивающим быстродействие нервно-мышечного синапса, является ограничение длительности пресинаптического потенциала действия системой калиевых ионных каналов двигательной нервной терминали (Зефиров A.JL, Халилов H.A., 1985, Maliart А., 1984; Augustine G., 1990). В обычных условиях в периферических синапсах один нервный импульс вызывает появление единственного постсинаптического ответа. Однако в центральных синапсах возможна и трансформация ритма импульсов, приводящая к появлению нескольких импульсов в ответ одиночное раздражение. В последнее время установлено, что калиевые каналы двигательной нервной терминали могут быть объектом модулирующего действия многих биогенных соединений, таких как сам медиатор ацетилхолин (Hevron Е. et al., 1986), газообразный посредник NO (Зефиров A.J1., Халиуллина P.P., Анучин A.A., 1999), а также химические факторы окружающей среды, являющиеся продуктами химического производства, например, фенольные соединения (Халилов H.A., Ситдикова Г.Ф., Зефиров A.JL, 1993). Одним из последствий блока калиевых каналов является развитие феномена повторной активности (Molgo J., 1975, Гиниатуллин P.A., 1992). Хотя предполагается, что в его основе лежит продление пресинаптического потенциала действия, однако точная локализация, механизм возникновения и факторы, поддерживающие повторную активность, изучены недостаточно. В частности, есть данные о ретроградном действии эндогенного ацетилхолина (Miyamoto М., 1977), выходящих из мышечного 7 волокна ионов калия (Holfeld R., 1981), кальциевых токов нервного окончания (Silinsky Е., 2000), а для ритмогенеза центральных нейронов выявлена ключевая роль ионных каналов, активируемых гиперполяризацией (Khakh В. & Henderson J., 1998). Поэтому в настоящем исследовании для выяснения места возникновения и механизмов данного феномена в нервно-мышечном препарате лягушки изучали развитие феномена повторной активности, вызванной блокаторами калиевых каналов разного типа.

Цель исследования

Цель - исследовать механизмы возникновения феномена повторной активности в двигательной нервной терминали в нервно-мышечных синапсах холоднокровных.

Задачи исследования

1. Исследовать влияние блокатора А-типа калиевых каналов 4-аминопиридина на амплитудно-временные характеристики токов концевой пластинки.

2. Изучить влияние ритмической стимуляции на повторную активность.

Л I | | 'у |

3. Исследовать влияние ионов Caz\ К\ Mgz , Cd , на повторную активность.

4. Выяснить роль эндогенного ацетилхолина и постсинаптического тока в развитии повторной активности.

5. Изучить значение ионных каналов, активируемых гиперполяризацией, для развития феномена повторной активности.

6. Исследовать влияние на токи концевой пластинки неспецифического блокатора калиевых каналов тетраэтиламмония и специфического блокатора кальций-активируемых ионных каналов ибериотоксина. 8

7. Установить место возникновения повторной активности в нервно-мышечном синапсе.

Научная новизна

Впервые проведено детальное комплексное исследование механизмов повторной активности в нервно-мышечном синапсе лягушки, возникающей при блокировании калиевых каналов. Проанализирована роль потенциалозависимых калиевых каналов А-типа, каналов задержанного выпрямления, гиперполяризационно-активируемых неселективных ионных каналов в возникновении повторной активности. Показано, что избирательная блокада кальций-активируемых калиевых каналов ибериотоксином при сохраненной активности потенциалозависимых каналов не обладает способностью продуцировать повторную активность. Исследована роль эндогенного ацетилхолина в модуляции повторной активности, впервые установлено, что она осуществляется через а-бунгаротоксин нечувствительные пресинаптические нейрональные холинорецепторы. Получены новые данные, свидетельствующие против вовлечения ионов калия, выходящих из постсинаптической мембраны, в возникновении повторной активности. Впервые показано, что повторная активность наиболее вероятна при физиологической концентрации ионов калия и кальция в окружающем растворе. С помощью мультиэлектродного отведения впервые установлено, что местом возникновения повторной синаптической активности после блока потенциалозависимых калиевых ионных каналов является участок аксона, прилегающий к нервной терминали, в результате протекания локального тока между нервной терминалью и миелинизированным участком аксона, обладающим высокой возбудимостью. 9

Положение, выносимое на защиту

Повторная активность в нервно-мышечном синапсе холоднокровных возникает в конечной миелинизированной части аксона, прилегающей к нервной терминали, при блокировании потенциалозависимых калиевых каналов и зависит от уровня эндогенного ацетилхолина и от активности гиперполяризационно-активируемых ионных каналов.

Научно-практическая ценность

Полученные в настоящем исследовании данные важны для понимания функциональной организации двигательных нервных окончаний в скелетной мышце. Результаты проведенного исследования свидетельствуют о наличии иерархической системы калиевых каналов, обеспечивающих быстродействие синапса и предотвращение искажений двигательных команд мотонейрона. Эта сложная система включает калиевые каналы разных типов (А-типа, задержанного выпрямления, кальций-активируемые), различающиеся по быстродействию и чувствительности к разным модуляторам. Показана принципиальная возможность возникновения в синапсе пейсмейкерной активности пресинаптического происхождения в результате гетерохронного протекания тока между двумя различно организованными частями аксона. Выяснено, что феномен повторной активности может иметь множественные ионные механизмы возникновения и модулироваться различными синаптическими факторами. Полученные данные важны для понимания особенностей функционирования синапса в условиях блока калиевых каналов биогенными соединениями, такими как нейромедиаторы, гормоны, нейропептиды

10 или токсины промышленного происхождения. Настоящая работа может представлять интерес для физиологов, биофизиков, фармакологов, токсикологов.

Апробация работы

Основные результаты работы доложены на Международной школе молодых ученых по биофизике (Ровинь, Хорватия, 1997), на Научно-практической конференции молодых ученых и специалистов (Казань, 1997), на XVII съезде физиологического общества им И.П. Павлова (Ростов-на-Дону, 1998), на V Всероссийской школе молодых ученых «Актуальные проблемы нейробиологии» (Казань, 1998), на научных заседаниях кафедры нормальной физиологии КГМУ и Татарстанского отделения Российского физиологического общества им И.П. Павлова (Казань, 2000).

Реализация результатов исследования

По материалам диссертации опубликовано 8 работ. Результаты исследований включены в лекционный курс по нормальной физиологии для студентов Казанского государственного медицинского университета.

Структура и объем диссертации

Диссертация объемом 116 страниц состоит из введения, обзора литературы, изложения методов исследования, результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов и списка цитируемой литературы и содержит 23 рисунка. Список литературы включает 181 работу, из них 23 отечественных и 158 иностранных авторов.

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Афзалов, Рамиль Агмальдинович

6. ВЫВОДЫ:

1. Блокатор калиевых каналов А-типа 4-аминопиридин обладает двухфазным воздействием на параметры вызванных синаптических токов - первоначально синхронизирует квантовый выброс, а затем - десинхронизирует, что проявляется в увеличении времени роста постсинаптических токов, асинхронного выброса квантов медиатора и развитии феномена повторной активности.

2. Повторная активность в нервно-мышечном синапсе проявляется в виде нескольких токов концевой пластинки (интервал 3-20 мс), возникающих в ответ на одиночное раздражение нерва, каждому из которых предшествует повторный потенциал действия нервного окончания. Амплитуда повторного потенциала действия пропорциональна интервалу между повторными ответами.

3. На фоне блока калиевых каналов 4-аминопиридином, стимуляция нерва с частотой более 1 Гц увеличивает интервал между повторными токами и впоследствии устраняет повторные ответы.

4. Повторная активность наиболее ярко выражена при физиологических концентрациях ионов кальция и калия. Как увеличение, так и снижение концентрации этих ионов уменьшает вероятность возникновения повторной активности.

5. Ионы магния устраняют повторную активность, причем этот эффект зависит от предшествующей активности, что указывает на внутриклеточное модулирующее действие этого иона.

6. Блок входа кальция в двигательную терминаль ионами кадмия не влияет на повторную активность даже при подавлении секреции до нескольких квантов, что говорит против прямого участия входящего кальциевого тока в развитии повторной

97 активности. Органический блокатор кальциевых каналов верапамил влияния на повторную активность не оказывает.

7. Эндогенный ацетилхолин способствует усилению повторной активности, поскольку блок холинорецепторов нейронального типа устраняет, а ингибирование ацетилхолинэстеразы усиливает этот феномен.

8. Блокатор калиевых каналов задержанного выпрямления и кальций активируемых каналов тетраэтиламмоний вызывает появление множественной (до 10 и более сигналов на одно раздражение) повторной активности. Специфический блокатор кальций-активируемых каналов ибериотоксин не обладает способностью продуцировать повторную активность.

9. Специфический блокатор гиперполяризационно-активируемых ионных каналов Н-типа устраняет повторную активность, что указывает на вовлеченность каналов этого типа в данный феномен.

10. Местом возникновения повторной активности является конечная миелинизированная часть асона, так как при мультиэлектродном внеклеточном отведении именно в этой области регистрируется наиболее ранний повторный потенциал действия. В стволе нерва блокаторы калиевых каналов повторной активности не вызывают.

98

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Известно, что в области двигательного нервного окончания ионные токи могут протекать от 8-10 последних перехватов Ранвье до самой терминали. По данным МаПаЛ (1985) и сама терминаль за счет локальных токов может влиять на электрогенез в миелиновой части на достаточно большом протяжении (до 2 мм). Полученные в настоящем исследовании результаты позволяют выдвинуть предположение, что механизм возникновения повторной активности в нервно-мышечном синапсе базируется на ретроградном действии длительного потенциала действия самой терминали на восстановившую возбудимость прилегающую часть миелинизированного нерва. Местом возникновения повторной активности в нервно-мышечном синапсе холоднокровных являются перехваты Ранвье (или геминодальный участок) в конечной миелинизированной части аксона, прилегающие к оголенному нервному окончанию. Таким образом, нервно-мышечный синапс способен продуцировать собственную пейсмейкерную активность после однократного раздражения в условиях блока потенциалозависимых калиевых каналов нервного окончания. Согласно нашим данным, механизмом возникновения повторной активности в нервно-мышечном синапсе является протекание локального тока между длительно деполяризованной нервной терминалью и миелинизированной частью аксона, прилегающей к терминали. Этот локальный ток деполяризует расположенную более проксимально по отношению к терминали область аксона, что приводит к генерации повторных регенеративных потенциалов действия натриевой природы, возвращающихся в терминаль и вызывающих повторную секрецию медиатора. Тогда, проявлению и усилению явления повторной активности будут способствовать все факторы, продляющие деполяризацию

92 терминалы с одной стороны, и повышающие возбудимость перехватов Ранвье (и/или геминодального участка) с другой. С этих позиций получают объяснение эффекты ингибирования наиболее быстрых потенциалозависимых калиевых каналов и вовлечение в модуляцию повторной активности эндогенного ацетилхолина и ионных каналов, активируемых гиперполяризацией. Избирательная блокада кальций-активируемых калиевых каналов ибериотоксином при сохраненной активности потенциалозависимых каналов не обладает способностью продуцировать повторную активность в нервно-мышечном синапсе. Однако эти каналы, по-видимому, модулируют феномен повторной активности, что проявляется в её устранении в результате ритмической активности или действия повышенной концентрации ионов кальция.

Известно, что ритмическая стимуляция вызывает значительное увеличение концентрации кальция внутри терминали (СессагеШ а! а1., 1979; МаИай, 1985). Это повышение активирует кальций-зависимый калиевый ток. Увеличение интервала при ритмической стимуляции связано, по-видимому, с нарастающей гиперполяризацией и соответственно, увеличением порога возбудимости близко расположенных к терминали участков аксона. Область возбудимости отодвигается выше по аксону до тех пор, пока не отодвинется так далеко, что волна локального деполяризующего тока не сможет достигать областей с восстановленной возбудимостью. Важным для подтверждения этой гипотезы являются эксперименты, с «провоцированием» появления повторного ответа небольшим увеличением частоты стимуляции в условиях, когда исходно повторный ответ отсутствовал. Можно предположить, что его появление при стимуляции связано с усилением проникновения 4-аминопиридина внутрь клетки и дополнительной блокадой

93 калиевых каналов. Однако полная обратимость эффекта при понижении частоты стимуляции опровергает это предположение. При недостаточной блокаде быстрых калиевых каналов 4-аминопиридином возникают условия, когда повышение частоты и активация кальций-зависимых каналов приводят к усилению деполяризации и обратных локальных токов, так что они становятся способны достичь участков с восстановленной возбудимостью. Таким образом, области, где возникают повторный потенциал действия и деполяризационная волна, пространственно разделены. Любое воздействие увеличивающее объемную концентрацию кальция внутри либо гиперполяризация нервного окончания будут приводить к устранению повторной активности посредством увеличения межответного интервала. Результаты с антагонистами холинорецепторов показывают, что скорее активация пресинаптических холинорецепторов, а не ингибирование калиевых каналов являются тем звеном, которое способствует повторной активности в условиях блока калиевых каналов. Хотя такая положительная обратная связь является фактором, несомненно повышающем надежность синаптической передачи в нормальных физиологических условиях.

Таким образом, в двигательных нервных окончаниях, обладающих более выраженной, чем в нервном стволе, плотностью кальциевых каналов, существует иерархическая система калиевых каналов, которые способны не только ограничивать длительность одиночного сигнала, но и предотвращать появление кальциевых потенциалов действия и повторных разрядов в нервных окончаниях, не «санкционированных» мотонейроном. При выключении быстрых потенциал озависимых калиевых каналов роль механизма, препятствующего массированному входу кальция в терминаль, принимает на себя система кальций

94 активируемых калиевых каналов, способная модулироваться электрическими сигналами и химическими агентами.

Повторная активность в различных нейронах является механизмом передачи информации об уровне деполяризации, вызванной длительным током либо естественным раздражителем, как например, для сенсорных нейронов (Ходоров, 1975; Calvin, 1980). Более того, повторная активность свойственна нормальной работе некоторых вставочных нейронов, таких как спинальные интернейроны Реншоу (Traub RD., 1977). На начальных стадиях развития некоторые возбудимые клетки обнаруживают спонтанно и стимульно-вызываемую залповую активность. Обнаружено, что это явление связано с уменьшением плотности быстрых потенциалозависимых калиевых каналов (Mienville at al., 1999). Однако, повторная активность является также одним факторов нарушения нормальной работы нервной передачи. В центральной нервной системе - эпилептическое состояние сопровождается залпами неконтролируемой пачечной активности, причем 4-аминопиридин является одним из распространенных эпилептогенов - продуцентов эпилепсии в нейронах головного мозга животных (Rutecki, 1987; Mattia at al., 1993). В нервно-мышечном синапсе повторная активность является проявлением миотонии - спонтанных неконтролируемых мышечных сокращений. Последние исследования показывают, что это может быть связано с автоиммунной атакой калиевых каналов нервной терминали (Hart at al., 1997). Судорожные состояния, вызываемые некоторыми фенольными соединениями - продуктами химического производства, такими как использованный в нашей работе пирокатехин, также связаны, по-видимому, с возникновением повторных разрядов в нервно-мышечном синапсе. С другой стороны, получены данные, что при рассеянном склерозе, когда нарушено

95 проведение нервно-мышечной передачи, 4-аминопирин оказывает положительный эффект на некоторые симптомы, сопровождающие это заболевание, такие как общая усталость и нарушение зрительного восприятия (Б1уШага, 1998) Кроме того, повторная активность может являться инструментом исследования закономерностей нервно-мышечной передачи, которые в обычных условиях слабо выражены или не проявляются вовсе (позднее освобождение медиатора, различие в действии кадмия и магния, а также тубокурарина и бунгаротоксина).

96

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Афзалов, Рамиль Агмальдинович, Казань

1. Волкова И.Н., Никольский Е.Е., Полетаев Г.И. Блокирование потенциалов действия и сокращения скелетной мышцы лягушки поперечным рассечением. // Физиол. журнал СССР. 1975. - Т.61. - №9, С.1433-1436.

2. Гиниатуллин P.A. Повторная активность в двигательных нервных окончаниях: модуляция двухвалентными катионами, ритмической активацией и холинергическими агентами. // Нейрофизиология. 1992. - Т.24. - №4. -С.387-395.

3. Гиниатуллин P.A., Хазипов Р.Н. Токи концевой пластинки при физиологическом уровне квантовой секреции и после потенциации освобождения медиатора 4-аминопиридином. // Нейрофизиология. 1991. - Т.23. - №1. - С. 48-56.

4. Добрецов М.Г., Зефиров А.Л., Куртасанов P.C., Халилов И.А., Виноградова И.М. Формирование нервных окончаний в фазных мышцах лягушки. // Нейрофизиология. 1990. - Т.22. - №1. - С. 100-112.

5. Зефиров А.Л., Безгина E.H., Кашапова Л.А., Мошков Д.А., Халилов И.А. Электрофизиологическое и ультраструктурное изучение топографии активных зон в двигательной терминали лягушки. // Докл. АН СССР. 1986. - Т.290. - №5. -С.1277-1280.

6. Зефиров А.Л., Халилов И.А. Анализ электрической активности в различных участках нервного окончания амфибий. // Физиология медиаторов. Периферический синапс. Казань. 1984. - С.97-99.

7. Зефиров А.Л. Расположение и функционирование точек освобождения медиатора в нервно-мышечном соединении лягушки. // Нейрофизиология. 1985. - Т. 17. -№2. - С.152-160.99

8. Зефиров A. JL, Халилов И. А. Ионные токи нервного окончания лягушки. // Нейрофизиология. 1985(a). - Т. 17. - №6. - С.771-779.

9. Зефиров A.JL, Халилов И. А. Особенности электрической активности в различных участках нервного окончания лягушки. // Бюлл. экперимен. биол. и мед. 1985(6). - Т.49. - №1. - С. 7-10.

10. Зефиров А.Л., Халиуллина P.P., Анучин A.A. Эффекты экзогенного N0 на секрецию медиатора и ионные токи двигательного нервного окончания // Бюлл. эксперимен. биол. и мед. 1999. - Т. 128. - №8. - С. 144-147.

11. Кандел Э. Клеточные основы поведения. М.: Мир. 1965, 270с.

12. Катц Б. Нерв, мышца, синапс. М.: Мир. 1969, 123с.

13. Костюк П.Г. Исследование распространения возбуждения в мышце при помощи внутриклеточного отведения электрических потенциалов // Докл. АН СССР. -1955. Т.105. - С.858-861.

14. Никольский Е.Е., Гиниатуллин P.A. Прекращение пресинаптического действия карбахолина тубокурарином // Бюлл. эксперим. биологии и медицины. 1979. -Т.87, N2. С.171-174.

15. Рубин А.Б. Биофизика, в 2 кн. Кн. 2, М.: Высш. шк. 1987, 303с.

16. Ситдикова Г.Ф., Халилов И.А., Зефиров A.JI. Влияние фенола на ионные тока нервного окончания лягушки. // Физиол. журн. им. Сеченова. 1996. - Т.82(7). -С.78-84.

17. Ходжкин A.JI. Нервный импульс. М.: Мир. 1967, 183 с.

18. Ходоров Б.И. Общая физиология возбудимых мембран, М.: Наука. 1975, 406с.

19. Adams D.J., Smith S.J., Thompson S.H. Ionic curents in the molluscan soma // Annu. Rev. Neurosci. 1980. - V.3. - P. 141-167.100

20. Adrian R.H., Chandler W.K., Hodgkin A.L. Voltage clamp experiments in skeletal muscle fibres. // J Physiol (Lond) 1966. V.186. - №2. - P.51-52.

21. Anderson A. J., Harvey A.L. Effects of the facilitatory compounds catechol, guanidine, noradrenaline phenciclidine on presynaptic currents of mouse motor nerve terminals. // Naunyn-Schmiedeberg Arch. Pharmacol. 1988. - V.338. - P.133-137.

22. Anderson A.J., Harvey A.L.,Rowan E.G., Strong P.N. Effects of charybdotoxin, a blocker of Ca -activated K channels on motor nerve terminals. // Br.J. Pharmacol. -1988.-V.95.-P.1329-1335.

23. Anderson C.R., Stevens C.F. Voltage-clamp analysis of acetylcholine induced end-plate current fluctuation at frog neuromuscular junction. // J.Physiol.(Lond). 1973. - V.235. -P.655-691.

24. Angaut-Petit, D., Benoit E., Mallart A. Membrane currents in lizard motor nerve terminals and nodes of Ranvier. // Pflugers Arch. 1989. - V.415. - P.81-87.

25. Apatoff B., Riker W.K. The actions of 3,4-diaminopyridine in bullfrog sympathetic ganglia. // Brain. Res. 1982. - V.252(2). - P.277-286.

26. Art J J., Fettiplace R. Variation of membrane properties in hair cells isolated from the turtle cochlea. // J.Physiol. (London). 1987. - V.385. - P.207-242.

27. Astrand P., Stjarne L. A calcium-dependent component of the action potential in sympathetic nerve terminals in rat tail artery. // Pflugers. Arch. 1991. - V.418. -P.102-108.

28. Augustine G.J., Charlton M.P., Horn R. Role of calcium activated potassium channels in transmitter release at the squid giant synapse. // J.Physiol. (Lond.). 1988. - V.398. -P.149-164.

29. Barrett E. F., Morita K., Scappaticci K. A. Effect of tetraethylammonium on the101depolarizing after-potential and passive properties of lizard myelinated axon. // J.Physiol. (Lond.). 1988. - V. 402, p. 65-78.

30. Barshadt J.A. Presynaptic effect of the neuro-muscular transmitter. // Experimentia (Basel). 1962. - V.18. - P.579-581.

31. Bartschat D.K., Blaustein M.P. Calcium-activated potassium channels in isolated presynaptic berve terminals from rat brain. // J.Physiol. (Lond.). 1985. - V.361. -P.441-457.

32. Bean B.P. Multiple types of calcium channels in heart muscle and neurons. Modulation by drugs and neurotransmitters. // Ann. NY Acad. Sci. 1989. - V.560. - P.334-345.

33. Bennet M.R., Ho S. Probabilistic secretion of quanta from nerve terminals in avian ciliary ganglia modulated by adenosine. // J. Physiol. (Lond). 1991. - V.440. -P.513-527.

34. Bennett M.R., Lavidis N.A. Quantal secretion at release sites of nerve terminals in toad (Bufo marinus) muscle during formation of topografical maps. // J.Physiol. Lond. -1988.-V.401.-P. 567-579.

35. Bertolino M., Llinas R.R. The central role of voltage-activated and receptor-operated calcium channels in neuronal cells. // Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 1992. - V.32. -P.399-421.

36. Bielefeldt K., Jackson M.B. A calcium-activated potassium channel causes frequency-dependent action-potantial failures in mammalian nerve terminal. // J.Neurophysiol. -1993. V.70. -P.284-298.

37. Bindokas V.P., Miller R.J. Exitotoxic degeneration is initiated at non-random sites in cultured rat cerebellar neurons. // J.Neurocsci. 1995. - V.15. - P.6999-7011.

38. Birks K., Katz B., Miledi R. Properties and structural changes at the amphibian102myoneural junction in the course of nerve degeneration. // J. Physiol (Gr.Brit.). 1960. -V.150. pp.134-144.f" 2+

39. Blaustein M.P., Fontana G., Rogowski R.S. The Na -Ca exchanger in rat brain synaptosomes. Kinetics and regulation. // Ann. NY Acad. Sci. 1966. - V. 779. -P.300-317.

40. Blundon J.A., Wright S.N., Brodwick M.S., Bittner G.D. Presynapric calcium-activated potassium channels and calcium channels at a crayfish neuromuscular junction. // J. Neurophysiol. 1995. - V.73. - P.178-189.

41. Bouron A., Reuter H. A role of intracellular Na+ in the regulation of synaptic transmission and turnover of the vesicular pool in cultured hippocampal cells. Neuron 1996. V.17. - P.969-978.

42. Bourret C., Mallart A. A single type of calcium channel in motor nerve endings isolated from the mouse . // J. Physiol. Lond. 1988. - V.406, p. 197.

43. Bourret C., Mallart A. Depression of calcium current at mouse motor nerve endings by polycationic antibiotics. // Brain Res. 1989. - V.478. - P.403-406.

44. Boyd I. A., Martin A. The end-plate potential in mammalian muscle. // J. Physiol. -1965. V.132. - P.74-91.

45. Brethes D., Dayanathi G., Letellier L., Nordmann J.J. Depolarization-induced Ca2+ increase in isolated neuro-secretory nerve terminals measured with fura-2. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1987. - V.84. - P. 1439-1443.

46. Brismar T. Potential clamp analysis of currents membrane in rat myelinated nerve fibres.//J. Physiol. 1980. - V.289. - P. 171-184.

47. Brown D. A., Docherty R. J., McFadzean I. Calcium channels in vertebrate neurons. Experiments on a neuroblastoma hybrid model. // Ann. NY Acad. Sci. 1989. - V.560.1031. P.358-372.

48. Brown M., Shmidt R.F. Potential changes recorded from the frog motor nerve terminal during its activation. // Pflugers Arch. 1966. - V.287. - P.56-80.

49. Burley ES, Jacobs RS. Effect of 4-aminopyridine on nerve terminal action potentials. J Pharmacol Exp Ther 1981 Oct;219(l):268-73.

50. Calvin W.H. Normal repetitive firing and its pathophysiolgy. // In: Epilepsy: A Window to Brain Mechanisms (J. Lockard and A. A. Ward, Jr., eds.), Raven Press, New York, 1980. P. 97-121.

51. Carbone E. Lux H.D. A low voltage-activated, fully inactivating Ca channel in vertebrate sensory neurones. //Nature. 1984. - V.310. - P.501-503.

52. Carvalho A.P., Bandeira Duarte C., Ferreira L., Coutinho O.P., Carvalho M. Sodium-calcium exchange in nerve terminals. Influense on internal Ca and neurosecretion. // Ann. NY Acad. Sci. 1991. - V.639. - P.300-311.

53. Castle N. A., Haylett D.G., Jenkinson D.H. Toxins in the characterization of potassium channels. // Trends Neurosci. 1989. - V.12. - P.59-65.

54. Catterall W. A. The molecular basis of neuronal excitability. // Science. 1984. -V.223. - №4637. - P.653-661.

55. Ceccarelli B., Grohovaz F., Hurlbut W.P. Freez-fracture studies of frog neuromuscular junctions during intense release of neurotransmitter. II. Effects of electrical stimulation and high potassium. // J. Cell Biol. 1979. - V.81. - P. 178-192.104

56. Ceccarelli B., Hurlbut W. P. Vesicle hypothesis of the release of quanta of acetylcholine. // Physiol. Rev. 1980. - V.50. - №2. - P.396-441.

57. Cohen M.W., Jones O.T., Angelides K.J. Distribution of Ca channels on frog motor nerve terminals revealed by fluorescent omega-conotoxin. // J.Neurosci. 1991. - V.l 1. - P.1032-1039.

58. Cole W.V. Motor nerve endings in striated muscle of vertebrates. // J.Comp. Neurol. -1955. V.102. - P.671-716.

59. Colomo F., Rahamimoff R. Interaction between sodium ans calcium ions in the process of transmitter release at the neuromuscular junction. // J.Physiol. (Lond.). 1968. -V.198. - P.203-218.

60. Connor J.A., Stevens C.F. Prediction of repetitive firing behaviour from voltage clamp date on an isolated neurone soma. // J. Physiol. 1971. - V.213. - P.31-53.

61. David G., Yaari Y. Several potassium channels modulate the excitability of frog motor nerve terminals. // In: Calcium, neuronal function and transmitter release, edited by Rahamimoff R. and Katz B. Boston: Martinus Nijhoff. 1986. - P.563-574.

62. Del Castillo J., Katz B. Local activity at a depolarized nerve muscle junction. // J. Physiol. 1955. - V. 128. pp.396-411.

63. Dodge F. A study of ion permiability changes underlying excitation in myelinated nerve fibers of the frog. // Thesis of Rocfeller institute N.Y. 1963.

64. Dreyer F., Penner R. The action of presynaptic snake toxins on membrane currents of the mouse motor nerve terminals. // J.Physiol.(Lond.). 1987. - V.386. - P.455-463.

65. Dubois J.M. Evidence for the existence of three types of potassium channels in the frog Ranvier node membrane. // J.Physiol. (Lond.) 1981. V.318. - P.297-316.

66. Enomoto K, Maeno T. Presynaptic effects of 4-aminopyridine and streptomycin on the105neuromuscular junction. // Eur J Pharmacol 1981, 76(1): 1-8.

67. Fatt P., Katz B. An analysis of the end-plate potential recorded with an intracellular electrode. // J.Physiol. 1951. - V.l 15. - P.320-369.

68. Fatt P., Katz B. Spontaneous subthreshold activity of motor nerve ending. // J. Physiol. 1952. - V.117. - P.109-128.

69. Fedulova S.A., Kostyuk P.G., Veselovsky N.S. Two types of Ca channels in the somatic membrane of new-born rat dorsal root ganglion neurones. // J. Physiol. 1985, 359.-P.431-446.

70. Fedulova S.A., Kostyuk P.G., Veselovsky N.S. Ionic mechanism of electrical excitability in rat sensory neurones during postnatal ontogenesis. // Neurosci. 1991. -V.41. - P.303-309.

71. Formenti A., Sansone V. //Neurosi. Lett. 1991. - V.l31. - P.267-272.

72. Formenti A., Arrigoni E., Mancia M. Low-voltage activated calcium channels are differently affected by nimodipine. //NeuroRep. 1993. - V.5. - P.145-148.

73. Frankenhaeuser B., Huxley A.F. The action potential in the myelinated nerve fibre of Xenopus laevis as computed on the basis of voltage clamp data. // J.Physiol. 1964. -V.171. - P.302-315.

74. Fu W.M., Lin R.H., Lin-Shiau S.Y. Study on the neuromuscular action of 4-aminopyridine in the mouse diaphragm. // Arch. int. pharmacodyn. et ther. 1987. -V.289. - №2. - P. 198-211.

75. Fujihara K., Miyoshi T. The Effects Of 4-AminoPyridine On Motor Evoked Potentials In Multiple Sclerosis. //J.Neurol. Sci. 1998. - V.159(l). - P.102-106.

76. Gage W.P. Pharmacology of ionic channels in excitable membranes. // Meth. Find. Exp. Clin. Pharmacol. 1984. - V.6. - №4. - P.161-165.106

77. Gafurov B.Sh., Shakiryanova D.M., Zefirov A.L. Repetitive nerve firing state in the model of motor nerve terminal electrogenesis // J. Neurochemistry, 1998, suppl. V.71. S17.B.

78. Gean P.W., Shinnick-Gallagher P. The transient potassium current, the A-current, is involved in spike frequency adaptation in rat amygdala neurons. // Brain. Res. 1989. -V.480(l-2). - P.160-169.

79. Gedulding D., Gruener R. Voltage clamp of the Aplisia giant neurons: Early sodium and calcium currents. // J.Physiol. 1970. - V.199, p. 377.

80. Glavinovic M.I. Differences in presynaptic action of 4-aminopyridine and tetraethylammonium at the frog neuromuscular junction. // Can. J. Physiol, and Pharmacol. 1987. - V.65. - №3. - P. 747—752.

81. Gustafsson B., Galvan M., Grafe P., Wigstrom H. A transient outward current in a mammalian central neurone blocked by 4-aminopyridine. // Nature 1982. -V.299(5880). P.252-254.

82. Hagiwara S., Byerly L. Calcium channels // Ann. Rev. Neurosci. 1981. - V.4. -P.99-125.

83. Hamilton B. R., Smith D.O. Calcium currents in rat motor nerve terminals. // Brain Res. 1992.-V.584, -p. 123-131.

84. Hardie R.C. Voltage-sensitive potassium channels in Drosophila photoreceptors. // J. Neurosci. 1991. - V.l 1. - №10. - P.3079-3095.

85. Hart I.K., C. Waters, A. Vincent, C. Newland, D. Beeson, O. Pongs, C. Morris, J. Newsom Davis. Autoantibodies detected to expressed K+ channels are implicated in neuromyotonia. Ann. Neurol. 1997. - V.41. - P. 238-246.107

86. Hayashi J.H., Stuart A.E. Currents in the presynaptic terminal arbors of barnacle photoreceptors. // Vis. Neurosci. 1993. - V. 10. - P.261-270.

87. Hermann A., Gorman A.L. Effects of 4-aminopyridine on potassium currents in a molluscan neuron. //J.Gen. Physiol. 1981. - V.78(l). - P.63-86.

88. Herman A., Hartung K. Ca-activated K-conductance in molluscan neurones. // Cell. Calcium. 1983. - V.4. - P.387-405.

89. Heuser J.E., Reese T.S., Landis D.M. Functional changes in frog neuronal junctions studied with freez-fructure. // J. Neurocytol. 1974. - V.3. - P. 109-131.

90. Heuser J.E., Reese T.S. Structural changes after transmitter release at the frog neuromuscular junction. // J.Cell Biol. 1981. v.88. pp.564-580.

91. Hevron E., David G., Arnon A. Yaari. Acetilcholine modulates two types of presynaptic potassium channels in vertebrate motor nerve terminals. // Neurosci. lett. -1986. V.72. - №1. - P.87-92.

92. Heyer E.J., Nowak L.M., Macdonald R.L. Membrane depolarization and prolongation of calcium-dependent action potentials of mouse neurons in cell culture by two convulsants: bicuculline and penicillin. // Brain. Res. 1982. - V.232(l). - P.41-56.

93. Hies P., Thesleff S. 4-aminopyridine and evoked transmitter release from motor nerve endings. // Brit. J. Pharmacol. 1978. - V.64. - №4. - P.623—629.

94. Hille B. Potassium channels in myelinated nerve: selective permeability to small cations. // J.Gen. Physiol. 1973. - V.61. - P.669-686.

95. Hodgkin A. L., Katz B. The effect of sodium ions on the electrical activity of the giant axon of the squid. // J.Physiol. 1949. - V.108. - P.37-77.

96. Hodgkin A.L., Huxley A.F. Currents carried by sodium and potassium ions through the membrane of the giant axon of Loligo. // J.Physiol. 1952. - V.l 16. - P.449-472.108

97. Hodgkin A.L., Huxley A.F. The components of membrane conductance in the giant axon of Loligo. // J.Physiol. 1952a. - V.l 16. - P.473-496.

98. Hodgkin A.L., Huxley A.F. A qualitative description of membrane current and its application to conduction and excitation in nerve // J.Physiol. 1952b. v.l 17. -P.500-544.

99. Hohfeld R., Sterz R., Peper K. Prejunctional effects of anticholinesterase drugs at the endplate: mediated by presynaptic acetylcholine receptors or by postsynaptic potassium efflux? // Pflugers Arch. 1981. - V.391. - №1. - P.213—218.

100. Hubbard J.I. Mechanism of transmitter release. // Progr. Biophys. Molec. Biol. -1970. V.21. - P.33-124.

101. Issa N.P., Hudspeth A.J. Clustering of Ca -activated K channels at fluorescently labeled presynaptic active zones of hair cells. // Proc. Natl. Acad. 1994. - V.91. -P.7578-7582.

102. Jackson M.B. Presynaptic excitability. // Int. Rev. Neurobiol., 1995. V.38. -P.201-251.

103. Katz B., Miledi R. Release of acetylcholine from a nerve terminal by electric pulses of variable strenght and duration. // Nature 1965. V.207. - P.1097-1098.

104. Katz B., Miledi R. Propagation of electric activity in motor nerve terminals. // Proc. Roy. Soc. B. 1965a. v. 161. - №985. - P. 453-482.

105. Katz B., Miledi R. The effect of calcium on acetylcholine release from motor nerve terminals. //Proc. Roy. Soc. Ser. B. 1965b. - V.161. - №9. pp.496-503.

106. Katz B., Miledi R. Modification of transmitter release by electrical interference with motor nerve endings. // Proc. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 1967. - V.167. - P.1-7.109

107. Katz B., Miledi R. The release of acetylcholine from nerve endings by graded electric pulses. // Proc. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 1967a. - V.167. - P.23-38.

108. Kelly R.B. Storage and release of neurotransmitters. // Cell. 1993 v.72. - P.43-53.

109. Khakh B.S., Henderson G. Hyperpolarization-activated cationic currents (Ih) in neurones of the trigeminal mesencephalic nucleus of the rat. // J.Physiol (Lond). 1998. - V.510. - №1. - P.695-704.

110. Ko C.P. Formation of the active zone at developing neuromuscular junctions in laval and adult bullfrrogs. // J. Neurocytol. 1985. - V.14. - P.487-512.

111. Konishi T. Electrical excitability of motor nerve terminals in the mouse. // J. Physiol. (Lond.). 1985. - V.366. - P.411-421.

112. Kostyuk P.G. Basic mechanisms determining the characteristics of Ca signals in nerve cells. //Neurophysiol. 1994. - Y.26. - №1. - P.5-8.

113. Latorre R., Oberhauser A., Labarca P., Alvarez O. Varieties of calcium-activated potassium channels. // Annu. Rev. Physiol. 1989, -v.51. pp.385-399.

114. Le Dain A.C., Madsen B.W., Edeson R.O. Kinetics of (+)-tubocurarine blockade at the neuromuscular junction. //Br. J. Pharmacol. 1991. - V. 103(2). - P.1607-1613.

115. Lindgren C.A., Moore J.W. Calcium current in motor nerve endings of the lizard // Annu. NY Acad. Sci. 1991. - V.635. - P.58-69.

116. Lorenzon N.M., Foehring R.C. Relationship between repetitive firing and afterhyperpolarizations in human neocortical neurons. // J.Neurophysiol. 1992.1101. V.67(2). P.350-363.

117. Lundh H. Effects of 4-aminopyridine on neuromuscular transmission. // Brain. Res.- 1978 153(2):307-18.

118. Luthi A., Bal T., McCormick D.A. Periodicity of thalamic spindle waves is abolished by ZD7288,a blocker of Ih. // J Neurophysiol. 1998. - Y.79. - №6. -P.3284-3289.

119. Maccaferri G, Mangoni M, Lazzari A, DiFrancesco D. Properties of the hyperpolarization-activated current in rat hippocampal CA1 pyramidal cells. // J Neurophysiol 1993 Jun;69(6):2129-36.

120. Mallart A. Presynaptic currents in frog motor nerve ending. // Pfluger Arch. 1984.- V.400. -№1. -P.8-13.

121. Mallart A. A Ca-activated potassium current in motor nerve terminals of the mouse //J.Physiol.(Lond.). 1985. - V.368. pp.577-591.

122. Marshall I.G., Lambert J.J., Durant N.N. Inhibition of aminopyridine-induced contractile activity in skeletal muscle by tetrodotoxin and by magnesium. // Eur. J. Pharmacol. 1979. - V.54(l-2). - P.9-14.

123. McCormick DA, Pape HC. Properties of a hyperpolarization-activated cation current and its role in rhythmic oscillation in thalamic relay neurones. // J Physiol (Lond) 1990 Dec;431:291-318.

124. Meir A., Ginsburg S., Butkevitch A., Kachalsky S., Kaiserman I., Ahdut R.,1.l

125. Demirgoren S., Rahamimoff R. Ion channels in presynaptic nerve terminals and control of transmitter release. // Physiol. Rev. 1999. - V.79. - №3. - P.1019-1088.

126. Mienville J.M., Marie I., Marie D., Clay J.R. Loss of IA expression and increased excitability in postnatal rat Cajal-Retzius cells, 1999. // J.Neurophysiol. 1999. -V.82(3). - P.1303-1310.

127. Miller R.J. Multiple calcium channels and neuronal function. // Science. 1987. -V.235. - P.46-52.

128. Miller R.J. Voltage-sensitive Ca channels. // J.Biol. Chem. 1992. - V.267. -P.1403-1406.

129. Miyamoto M.D. The action of cholinergic drugs on motor nerve terminals. // Pharmacol. Review. 1977. - V.29. - №3. - P.221-247.

130. Molgo J., Lemeignan M., Lechat P. Effects of 4-aminopyridine at the frog neuromuscular junction. // J.Pharmacol. Exp. Ther. 1977. - V.203(3). - P.653-663.

131. Molgo J, Lemeignan M, Lechat P. Analysis of the action of 4-aminopyridine during repetitive stimulation at the neuromuscular junction. // Eur J Pharmacol 1979. V.53(3). - P.307-311.

132. Molgo J., Thesleff S. Electrotinic properties of motor nerve terminals. // Acta physiol. scand. 1982. - V.114. - №2. - P.271—275.

133. Montoya G.A., Riker W.K., Russell N.J. Stimulus-bound repetitive synaptic firing caused by ethanol in sympathetic ganglion. // J.Pharmacol. Exp. Ther. 1977. -V.200(2). - P. 320-327.

134. Moore J.W. Blaustein M.P., Anderson N.C., Narahashi T. Basis of tetrodotoxins selectivity in blockade of squid axon. // J.Gen. Physiol. 1967. - V.50. - P.1401-1411.

135. Morita K., Barret F. Evidence for two calcium dependent potassium conductances112in lizard motor nerve terminals. // J. Neurosci. 1990. - V.10. - P.2614-2625.

136. Myers A.C. Ca2+ and K+ currents regulate accommodation and firing frequency in guinea pig bronchial ganglion neurons. // Am.J.Physiol. 1998. - V.275, pp357-364.

137. Noebels J.L., Prince D.A. Presynaptic origin of penicillin after discharges at mammalian nerve terminals. // Brain Res, 1977. V. 138(1). - P.59-74.

138. Nowycky M.C., Fox A.P., Tsien R.W. Three types of neuronal calcium channel with different calcium agonist sensivity. // Nature. 1985. - V.316. - P.440-443.

139. Nudell B.M., Grinnel A.D. Inverse relationship between transmitter release and terminal length in synapses on frog muscle fibers of uniform input resistance. // J.Neurosci. 1982. - V.2. - P.216-224.

140. Otten E., Hulliger M., Scheepstra K.A. A model study on the influence of a slowly activating potassium conductance on repetitive firing patterns of muscle spindle primary endings. // J. Theor Biol. 1995. - V. 173(1). - P.67-78.

141. Pape H.C., McCormick D.A. Noradrenaline and serotonin selectively modulate thalamic burst firing by enhancing a hyperpolarization-activated cation current. // Nature, 1989. V.340(6236). - P.715-718.

142. Peng H.B. Cytoskeletal organization of the presynaptic nerve terminal and the acetylcholine receptor clusters in cell culture. // J. Cell Biol. 1983. - V.97. - №2. -P.489-498.

143. Penner R., Dreyer F. Two different presynaptic calcium currents in mouse motor nerve terminals. // Pflugers Arch. 1986. - V.406. - P. 190-197.

144. Peper K., Dreyer F. Structure and ultrastructure of the frog endplate (a freeze-etching study). // Cell Tiss. Res. 1974. - V.149. - P.437-455.

145. Poulter M.O., Padjen A.L. Different voltage-dependent potassium conductances113regulate action potential repolarization and excitability in frog myelinated axon. // Neuroscience 1995. V.68(2). - P.497-504.

146. Powers R.K., Binder M.D. Summation of effective synaptic currents and firing rate modulation in cat spinal motoneurons. // J.Neurophysiol. 2000. V.83(l). - P.483-500.

147. Rahamimoff R., Colomo F. Inhibitory action of sodium ions on transmitter release at the motor end-plates. // Nature 1967. V.215. - P. 1174-1176.

148. Raines A., Dretchen K.L. Neuroexcitatory and depressant effects of penicillin at the catsoleus neuromuscular junction. //Epilepsia, 1975. V.16(3). - P.469-476.

149. Riker W.F.Jr. Action of acetilcholine on mammalian motor nerve terminals. J.Pharmacol. Exp. Ther. 1966. - V.152. - P.397-416.

150. Robitaille R., Adler E. M., Charlton M. P. Strategic location of calcium channels at transmitter release sites of frog neuromuscular synapses. // Neuron. 1990. - V.5. -P.773-779.

151. Robitaille R.M., Garcia M.L., Kaczorowski G.J., Charlton M.P. Functional colocalization of calcium and calcium-gated potassium channels in control of transmitter release. //Neuron. 1993. - V.ll. - P.645-655.

152. Rudy B. Diversity and ubiquity of K channels. // Neurosci. v.25. №1. - P.729-749.

153. Russo G., Masetto S., Prigioni I. Isolation of A-type K+ current in hair cells of the frog crista ampullaris. // Neuroreport, 1995. V.6. - №3. - P.425-428.

154. Rutecki P.A., Lebeda F.J., Johnston D. 4-Aminopyridine produces epileptiform activity in hippocampus and enhances synaptic excitation and inhibition. // J.Neurophysiol. 1987. - V.57(6). - P.1911-1924.

155. Sakaba T., Ishikane H., Tachibana M. Ca activated K channels at presynaptic terminals of goldfish retinal bipolar cells. //Neurosci. Res. 1997. - V.27. - P.219-228.114

156. Sasaki K. Selective blocking action of tetraethylammonium ion on three types of acetylcholine receptors in Aplysia ganglion cells. // Jpn J. Physiol. 1985. - V.35(l). -P.109-122.

157. Shakiryanova D.S., Zefirov A.L., Nikolsky E.E., Vyskocil F. The effect of acetylcholine and related drugs on currents at frog motor nerve terminal. // Eur. J. Pharmacol. 1994. - V.263. - P. 107-114.

158. Shibata R., Nakahira K., Shibasaki K., Wakazono Y., Imoto K., Ikenaka K. -Type K+ current mediated by the Kv4 channel regulates the generation of action potential in developing cerebellar granule cells. // J.Neurosci. 2000. V.20(l 1). - P.4145-4155.

159. Silinsky E.M. Antagonism of calcium current and neurotransmitter release by barium ions at frog motor nerve ending // B.J. Pharmacol. 2000. V.129. - P.360-366.

160. Sitdikova G.F., Shakiryanova D.M., Zefirov A.L. Effect of phenol on the ion currents of frog nerve ending. // Mol. Chem. Neuropathol. 1998. - V.33. - №3. -P.259-266.

161. Sivaranakrishnan S., Brodwick M.S., Bittner G.D. Presynaptic facilitation at the crayfish neuromuscular junction. Role of calcium-activated potassium conductance. // J. Gen. Physiol. 1991. - V.98. - P.l 181-1196.

162. Thomsen RH, Wilson DF. Effects of 4-aminopyridine and 3,4-diaminopyridine on transmitter release at the neuromuscular junction. // J Pharmacol Exp Ther. 1983115227(l):260-5.

163. Tierney P.C., Kim Y.I., Johns T.R. Synergistic interaction of 4-aminopyridine with neostigmine at the neuromuscular junction. // Eur. J.Pharmacol. 1985. - V. 115(2-3). -P.241-277.

164. Traub R.D. Repetitive firing of Renshaw spinal interneurons. // Biol. Cybern. -1977. V.27(2). - P.71-76.

165. Traub RD, Colling SB, Jefferys JG. ellular mechanisms of 4-aminopyridine-induced synchronized after-discharges in the rat hippocampal slice. // J.Physiol. (Lond.) 1995. -V.489(l). P.127-140.

166. Vazquez M. Single-channel analysis of fast transient outward K+ currents in frog muscle. // Pflugers Arch. 1998 v.436(l). - P.95-103.

167. Vijayaraghavan S., Pugh P.C., Zhang Z., Rathoutz M.M. & Berg D.K. Nicotinic receptors that bind a-bungarotoxin on neurons rise intracellular free Ca // Neuron, 1992. V.8. - №2. - P.353-362.

168. Wald F. Ionic differences between somatic and axonal action potentials in snail giant neurons. // J.Physiol. 1972. - V.220. - P.267-281.

169. Wali F.A. Pre- and postsynaptic actions of tetraethylammonium at the chick neuromuscular junction. // Pharmacology 1985. V.30(l). - P.60-64.

170. Wang G., Thorn P., Lemos J.R., A novel large-conductance Ca2+-activated potassium channel and current in nerve terminals of the rat neurophypohpysis. // J. Physiol. (Lond). 1992. - V.457. - P.47-74.

171. Wangemann P., Takeuchi S. Maxi-K+ channel in single isolated cochlear efferent nerve terminals. // Hear. Res. 1993. - V.66. - P.123-129.

172. Werner G. Neuromuscular facilitation and antidromic discharges in motor nervees:116their relation to activity in motor nerve terminals. // J.Neurophysiol. 1960. - V.23. -P.171-187.

173. Wiegand H., Meis S., Gotzsch U. Inhibition by tetrandipine of calcium currents at motor nerve endings. // Brain Res. 1990. - V.524. - P.l 12-118.

174. Williams S.R., Stuart G.J. Mechanisms and consequences of action potential burst firing in rat neocortical pyramidal neurons. // J.Physiol. (Lond.) 1999 v. 521(2). -P.467-482.

175. Xie Z.P., Wang T., Zhu Y.J. Whole-cell clamp study of Xenopus embryonic cholinergic neurons. // Sci. China B. 1989. - V.32(2). - P.148-154.

176. Zhou F.M., Hablitz J.J. Layer I neurons of rat neocortex. I. Action potential and repetitive firing properties. // J. Neurophysiol. 1996. - V.76(2). - P.651-667.