Структурно-функциональная организация первичной соматосенсорной коры крыс линии WAG/Rij, имеющих различия генотипа по локусу Tag 1A DRD2

Федорова, Альбина Мубараковна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Структурно-функциональная организация первичной соматосенсорной коры крыс линии WAG/Rij, имеющих различия генотипа по локусу Tag 1A DRD2
ВАК РФ 03.03.04, Клеточная биология, цитология, гистология

Автореферат диссертации по теме "Структурно-функциональная организация первичной соматосенсорной коры крыс линии WAG/Rij, имеющих различия генотипа по локусу Tag 1A DRD2"

На правах рукописи

005046923

ФЕДОРОВА АЛЬБИНА МУБАРАКОВНА

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПЕРВИЧНОИ СОМАТОСЕНСОРНОЙ КОРЫ КРЫС ЛИНИИ \УАС/11ц, ИМЕЮЩИХ РАЗЛИЧИЯ ГЕНОТИПА ПО ЛОКУСУ Тая 1А

03.03.04 - клеточная биология, цитология, гистология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 3 СЕН 2012

САРАНСК-2012

005046923

Работа выполнена на кафедре морфологии и физиологии человека и животных Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Башкирский государственный университет»

доктор биологических наук, профессор Калимуллина Лилия Барыевна

доктор биологических наук, профессор Кузнецова Галина Дмитриевна

доктор биологических наук, профессор кафедры гистологии

Первого Московского медицинского государственного университета Кругляков Павел Павлович

доктор биологических наук, профессор кафедры анатомии и гистологии животных ФГОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина» Шакирова Галия Рафгатовна

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-медицинская Академия имени С. М. Кирова

Защита диссертации состоится «05» октября 2012 г. в «10.00» час на заседании диссертационного совета Д212.117.01 при ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П.Огарева» по адресу: 430005, г. Саранск, ул. Большевистская, д.68.

Научный руководитель: Научный консультант: Официальные оппоненты:

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева» (430005, Республика Мордовия, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68). Автореферат диссертации опубликован на официальном сайте ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева» www.mrsu.ru; e-mail: dsovet@mrsu.ru

Автореферат разослан «_»_2012 года

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биол. наук, профессор

Балашов В.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Эпилепсия представляет собой одно из наиболее распространенных неврологических расстройств - многообразие ее проявлений, внезапность развития приступов, тяжелые нарушения сознания и жизненных функций, приводящих к инвалидизации, определяют неизменную актуальность данной проблемы для здравоохранения и фундаментальной медико-биологической науки (Зенков, 2002; Карлов, 2002; Poonam et al., 2009). Около 70% всех форм эпилепсии начинается в детском возрасте, когда происходит становление организма и формирование личности человека, его отношения к окружающему миру и обществу. Это определяет эпилепсию детского возраста как актуальнейшую медико-социальную проблему.

Одной из самых распространенных форм является детская абсансная эпилепсия (ДАЭ) - форма генерализованной эпилепсии, проявляющаяся малыми припадками (petit mal, абсансы) и наличием на электроэнцефалограмме (ЭЭГ) специфического паттерна. В общей популяции больных с эпилепсией ДАЭ встречается в 2-8% случаев и составляет 10-12% всех эпилепсий в возрасте до 16 лет (Белоусова, Ермаков, 2004). Она относится к разряду идиопатических, т. е. таких, при которых нет другой причины эпилепсии, кроме наследственной предрасположенности.

В прошлом столетии было создано четыре теории, наименование которых отражает мнение ее создателей о роли структур мозга, играющих ведущее значение в процессах формирования генерализованной абсансной эпилепсии: центрэнцефалическая, кортикальная, кортикоретикулярная и теория «таламических часов». В настоящее . время в результате исследований, выполненных с использованием признанной модели абсансной эпилепсии - крыс линии WAG/Rij (van Luijtelaar, Coenen, 1986; 1997; Midzyanovskaya, Kuznetsova et al., 2001; Chepurnov et al., 2002; Meeren et al., 2002), получены доказательства, что абсансная эпилепсия является кортикоталамическим типом эпилепсии. При этом кортикальный фокус в периоральной области первичной соматосенсорной коры является ведущим в распространении пик-волновой активности по кортикоталамическим нервным сетям в течение спонтанных судорог (Меерен и др, 2004). Несмотря на убедительные аргументы этой теории, структурные и молекулярно-генетические основы формирования пик-волновой активности в кортикальном фокусе практически не исследованы.

В кортикальном фокусе крыс линии WAG/Rij имеет место дисбаланс взаимоотношений между ГАМК- и глутаматергической системами (Luhmann et al., 1995). Одной из причин его возникновения может быть изменение экспрессии длинной и короткой изоформ рецептора дофамина второго типа (DRD2), предопределяемое его полиморфными локусами (Zhang et al., 2004). Нарушение соотношения длинной и короткой изоформ DRD2 является важным фактором в модуляции дофамином ГАМК-и глутаматергической трансмиссии (Centonze et al., 2003; 2004).

Дофаминергическая система вовлечена в патогенез абсансной эпилепсии у крыс линии WAG/Rij (Warter et al., 1988; Kuznetsova et al., 1996;

De Bruin et al., 2000; 2001; Deransart et al., 2000; Midzyanovskaya, Kuznetsova, 2001). Предположение о том, что ведущую роль при этом играет изменение функционирования DRD2 (Кузнецова и др., 1996; Базян и др., 2001, Birioukova et al., 2005; Midzyanovskaya, 2006) основано на результатах экспериментов с введением агонистов и антагонистов DRD2.

Установлена роль ряда полиморфных локусов DRD2, включая и Taq 1А, в патогенезе шизофрении и адциктивных рассгройств (Hallikainen et al., 2003, Lawford et al., 2005). У больных эпилепсией полиморфизм DRD2 и его локус Taq 1А не исследован, поэтому влияние его полиморфизмов на процессы эпилептогенеза не выяснено.

В диагностике судорожной готовности мозга большую роль играют электроэнцефалографические показатели, но какими структурными перестройками они сопровождаются - остается неясным. Клиницисты, занимающиеся изучением биопсийкого и аутопсийного материала, могут зарегистрировать только исходные процессы эпилептизации мозга (Гайкова, 2001), механизм же их формирования можно изучить только с помощью эксперимента с использованием животных, болеющих эпилепсией (Погодаев, 1986).

Все вышеизложенное обосновывает актуальность проведенного нами исследования, в котором мы стремились выявить структурные основы инициации пик-волновой активности нейронов в основном кортикальном фокусе абсансной эпилепсии - периоральном поле первичной соматосенсорной коры у крыс линии WAG/Rij с различиями генотипа по локусу Taq 1А DRD2, а также обнаружить структурно-функциональные корреляты регистрируемой пароксизмалыюй активности.

Цель и задачи исследования. Цель работы - выявление структурных основ и электрофизиологических показателей инициации пик-волновой активности в первичной соматосенсорной коре у крыс линии WAG/Rij с различиями генотипа по локусу Taq 1A DRD2.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие

задачи:

1.выполнить сравнительный цитоархитектонический анализ периорального поля первичной соматосенсорной коры (далее ПСК) крыс линии Вистар (неэпилептическая линия) и крыс двух субпопуляций линии WAG/Rij (модель абсансной эпилепсии) с различиями генотипа по локусу Taq 1A DRD2;

2.выявить особенности структурно-количественных характеристик первичной соматосенсорной коры у двух групп крыс линии WAG/Rij с различиями генотипа по локусу Taq 1А DRJD2 путем определения удельной площади V-VI слоев, плотности нейронов, глии и глиалыюго индекса в V слое ПСК;

3.исследовать нейронную организацию первичной соматосенсорной коры крыс линии Вистар (неэпилептическая линия) и выявить ее особенности у крыс двух субпопуляций линии WAG/Rij (модель абсансной эпилепсии) с различиями генотипа по локусу Taq 1А гена рецептора дофамина второго типа (DRD2);

4. оценить на основании ультраструктурного анализа пятого слоя первичной соматосенсорной коры двух групп крыс линии WAG/Rij с различиями генотипа по локусу Taq 1А DRD2 синапсоархитектонику и функциональное состояние нейронов, глии и миелиновой оболочки нервных волокон;

5. выявить различия в структурно-количественной характеристике пик-волновых разрядов (продолжительность, количество, пик-волновой индекс), регистрируемых на электроэнцефалограмме первичной соматосенсорной коры у крыс линии WAG/Rij с различиями генотипа по локусу Taq 1А DRD2;

6.на основании комплексного анализа полученных данных выявить структурные основы инициации пик-волновых разрядов в первичной соматосенсорной коре и структурно-функциональные корреляты, ассоциированные с генотипом исследованного локуса DRD2.

Научная новизна исследования. Впервые описана структура первичной соматосенсорной коры у крыс с абсансной эпилепсией. Впервые комплексом нейрогистологических методов проведен сравнительный анализ цитоархитектоники первичной соматосенсорной коры у крыс линии Вистар (неэпилептическая линия) и двух групп крыс линии WAG/Rij (модель абсансной эпилепсии) с различиями генотипа по локусу Taq 1А гена рецептора дофамина второго типа (DRD2), позволивший выявить общие закономерности и особенности ее структурной организации. Впервые, на основе сравнительного структурно-количественного анализа нейронной организации первичной соматосенсорной коры у двух групп крыс линии WAG/Rij с различиями генотипа DRD2 и крыс линии Вистар, получены данные о значимом снижении представительства тормозных интернейронов (корзинчатых клеток) у эпилептических крыс. Также установлена большая степень снижения количества корзинчатых клеток у крыс с генотипом А]/А) по сравнению с крысами с генотипом А2/А2. Впервые выполнен анализ синапсоархитектоники и ультраструктуры нейронов, глии, миелиновой оболочки нервных волокон V слоя первичной соматосенсорной коры у крыс линии WAG/Rij с генотипами Aj/Л j и А2/А2 по локусу Taq 1А DRD2, выявивший их особенности, находящиеся в корреляции со структурно-количественными характеристиками пик-волновыми разрядами первого типа, регистрируемыми в первичной соматосенсорной коре этих групп крыс. Впервые проведена регистрация электроэнцефалограммы первичной соматосенсорной коры у крыс линии WAG/Rij с различиями генотипа по исследованному локусу DRD2, и получены данные об ассоциации частоты и продолжительности пик-волновых разрядов первого типа (типичных для абсансной эпилепсии) с генотипом Ai/Aj по локусу Taq 1А DRD2. Впервые выявлена ассоциация мультифокальности пик-волновых разрядов и особенностей их частотно-временных характеристик у крыс линии WAG/Rij с генотипом А2/А2 по локусу Taq 1A DRD2.

Практическое и теоретическое значение работы. Полученные в работе результаты углубляют существующие представления о структурно-функциональной организации первичной соматосенсорной коры и о

патогенезе абсансной эпилепсии, создают теоретический базис для разработки новых комплексных диагностических методов, включающих молекулярно-генетические исследования. Генетический анализ исследованного в работе локуса DRD2 у больных с абсансной эпилепсией может объяснить особенности выявляемых электроэнцефалографических показателей, а, следовательно, и клинического течения заболевания. Результаты работы вносят вклад в развитие фармакогенетики эпилепсии, проясняя молекулярно-генетические основы патофизиологических механизмов ее генеза и создавая основу для разработки новых антиабсансных препаратов.

Полученные результаты используются на лекциях и практических занятиях общих курсов «Гистология» и «Физиология человека и животных», занятиях большого нейрофизиологического практикума, спецкурса «Нейрогистология» на кафедре морфологии и физиологии человека и животных Башкирского государственного университета. Издано учебное пособие «Гистология» с грифом УМО по классическому университетскому образованию.

Положения, выносимые на защиту:

1.Генотип полиморфного локуса Taq 1А DRD2 у крыс линии WAG/Rij ассоциирован с особенностями структурно-количественных характеристик цитоархитектоники, нейронной организации, ультраструктуры нейронов и синапсоархитектоники первичной соматосенсорной коры;

2.Гомозиготность выявленного функционального аллельного полиморфизма DRD2 проявляется особенностями электрографических показателей. Они находят отражение у крыс с генотипом At/A) в формировании типичных для абсансной эпилепсии пик-волновых разрядов с локализацией только в первичной соматосенсорной коре. У крыс с генотипом А2/А2 пик-волновые разряды характеризуются вариабельностью частотно-временных характеристик, интенсивности пароксизмальной активности и топики в неокортексе крыс.

Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены на IX и X Международном конгрессе морфологов (2008, 2010); на Всероссийской медико-биологической конференции молодых исследователей «Человек и его здоровье», СПб, 2009-2011; на VI Всероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов, 2009; на VIII Всероссийской конференции «Нейроэндкринология-2010», СПб, на XXI съезде Физиологического общества имени И. П. Павлова, 2010; на XVII и XVIII Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2010», «Ломоносов-2011»; на Седьмом международном междисциплинарном конгрессе «Нейронаука для медицины и психологии», Украина, 2011; на VII International Interdisciplinary Congress «Neuroscience for medicine and psychology», 2011; на Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы физиологии, психофизиологии и психологии», Уфа, 2009, 2010; на заседании Башкирского отделения Всероссийского общества анатомов, гистологов, и эмбриологов (Уфа, 2012)

и опубликованы в ведущих российских морфологических и физиологических журналах.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 работ, шесть из которых в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы (2 главы), описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований (4 главы), обсуждения полученных результатов и выводов. Указатель литературы содержит сведения о 306 источниках, 90 из которых на русском и 216 на иностранных языках. Иллюстрации представлены 37 рисунками (из них 22 микрофотографии), цифровой материал сгруппирован в 10 таблицах.

Материал и методы исследования. Исследование проведено на трех группах половозрелых 6-месячных крысах: гомозиготные крысы линии WAG/Rij с генотипами Л ,/Л, (п=45) и А2/А2 (п=45) по локусу Taq 1А гена рецептора дофамина второго типа (модель абсансной эпилепсии) и крысы линии Вистар (п=30), (неэпилептическая линия). Масса тела экспериментальных крыс составляла 270-350 г. Две субпопуляции крыс линии WAG/Rij получены в результате скрещивания гомозиготных (A/Aj и А2/А2) по локусу Taq 1А гена DRD2 крыс, выявленных в исходной популяции генетическим анализом, показавшим наличие полиморфизма указанного локуса (Калимуллина и соавторы, 2005). К настоящему моменту крысы прошли 20 поколений.

Животных умерщвляли декапитацией с соблюдением основных требований к эвтаназии, изложенных в Приложении №4 к «Правилам проведения работ с использованием экспериментальных животных». Головной мозг извлекали из полости черепа и фиксировали в 4% параформальдегиде на фосфатном буфере и после проводки заливали в парафин. Готовили серии фронтальных срезов мозга толщиной 20 мкм и 10 мкм, которые окрашивали по методу Ниссля (Меркулов, 1969).

Особенности нейронной организации первичной соматосенсорной коры исследованы на фронтальных срезах мозга толщиной 100 мкм обработанных методом Гольджи. Выявившиеся нейроны зарисовывали с помощью рисовального аппарата (РА-4) при увеличении 200х. Непирамидные нейроны идентифицировали, опираясь на критерии, разработанные Wang et al (2002,2004).

Планиметрирование первичной соматосенсорной коры позволило измерить абсолютные площади ПСК и ее V-VI слоя, и на основании полученных данных рассчитать удельную площадь ее глубоких слоев. Препараты изучали с помощью тринокулярного светового микроскопа серии МС-300 ( Австрия), пользуясь объективом 10. Микрофото получали с использованием цифрового фотоаппарата Nicon CoolPix 4500. Полученные изображения экспортировали в компьютер и анализировали с помощью программы JmageJ 1.38 (USA).

Подсчет кол1гчества нейронов, содержащих ядрышки, и глии проводили в V слое первичной соматосенсорной коры в поле зрения микроскопа МБИ-11 (J1ÖMO, Россия) на 10 микронных срезах при

увеличении в 400 раз (объектив 40, окуляр 10), площадь поля зрения при этом составляла 0,031 мм2 у крыс с генотипами А/А] и А2/А2. На основании полученных данных определяли величину глиального индекса.

Для проведения электронно-микроскопических исследований первичная соматосенсорная кора была выделена у крыс с генотипами A(/Ai и А2/А2 под контролем микроскопа МБС-10 (JIOMO, СПб, Россия). Кусочки ткани фиксировали путем погружения в охлажденный 2,5%-ный раствор глютаральдегида на фосфатном буфере (рН 7.4) и постфиксировали в 2%-ном растворе 0s04, обезвоживали в этаноле и заливали в Эпон-812. Готовили ультратонкие срезы на ультратоме LKB III, контрастировали цитратом свинца (Reynolds, 1963) и анализировали в трансмиссионном электронном микроскопе JEM 200 ЕХ(75 кВ).

Изучение морфофункционального состояния нейронов соматосенсорной коры у крыс с генотипами A]/Ai и А2/А2 проводили на фотографиях при увеличении 20000х. Структурно-функциональное состояние нейронов определяли на основании комплексного анализа ультраструктур клеточного ядра и органоидов цитоплазмы, руководствуясь критериями, разработанными Ахмадеевым и Калимуллиной (2005). В клеточном ядре обращали внимание на показатели транскрипционной активности: наличие интерхроматиновых гранул (ИХГ) и перихроматиновых гранул (ПХГ). Анализировали состояние ядрышка, учитывали соотношение эу- и гетерохроматина, особенности ядерной мембраны (ее рельеф, ширину перину клеарного пространства). Среди органелл цитоплазмы, прежде всего, учитывали характеристики ультраструктуры митохондрий, особенности цитоплазматической сети, комплекса Гольджн.

В ходе анализа количественных характеристик синапсов и межклеточных несинаптических контактов в ПСК у крыс линии WAG/Rij с генотипами Ai/Ai и А2/А2 регистрировали следующие параметры: плотность синапсов (на ЮОмкм2), относительную частоту встречаемости аксо-дендритных, аксо-шипиковых, аксо-соматических, аксо-аксональных и дендро-дендритных синапсов. Также подсчитывали относительную частоту асимметричных, симметричных, перфорированных и инвагинированных синапсов, величину и форму синаптических пузырьков, кривизну постсинаптической мембраны, различных форм межклеточных несинаптических контактов.

Для проведения электрсфизиологических исследований использовали стереотаксический метод вживления хронических электродов. Использовали стереотаксический прибор Хорслея-Делла (тип ЭМИБ-1). Операции на крысах проводили в стерильных условиях, в качестве наркоза использовали хлоралгидрат в дозе 400 мг/кг. Координаты исследуемой структуры рассчитывали по атласу мозга крысы Paxinos, Watson (1998). Проводили вживление трех активных электродов с координатами: во фронтальную кору - поле 6 (АР- +3; L-3); в теменную кору - поле 2 (АР-0; L-5); в затылочную кору - поле 17 (АР- -6; L-3). Референтный электрод располагали над мозжечком.

На восьмой день после операции проводили регистрацию фоновой электроэнцефалограммы. Запись осуществляли в программе EEGView (А. М. Спиридонов) на электроэнцефалографе Bioskript BST-2000 (Германия). Частотный состав электроэнцефалограммы определялся в диапазоне от 1 до 25 Гц, частота опроса (дискретизации) составляла 128 мс, постоянная времени - 0,3с, фильтр высокой частоты - 70 Гц. Для каждой крысы было записано от 4 до 12 файлов. После окончания всех предусмотренных экспериментальных воздействий проводили морфологический контроль.

Данные ЭЭГ обрабатывали с помощью визуального анализа и вейвлет-анализа. Визуальный анализ позволил подсчитать продолжительность пик-волновых разрядов, пик-волновой индекс, выраженный в % (процент времени, занятый всеми пик-волновыми разрядами в файле регистрации, продолжительность которого принимали за 100%). Количество пик-волновых разрядов определяли в каждом в анализируемом файле.

Для анализа частотно-временных характеристик пик-волновых разрядов использовали вейвлет-преобразование Морле и его модифицированный вариант, предложенный Босняковой и Обуховым (2005) и Габовой и др. (2008), позволяющий выделить динамику частоты разряда.

Статистическую обработку данных проводили с помощью программы Statistica 6.0. Достоверность различий осуществляли с помощью параметрического критерия Стьюдента и непараметрического критерия U- критерий Манна-Уитни. Различия считали статистически значимыми при р<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение. Согласно новой теории, которая получила название «hot spot theory» (Meeren et al., 2004), кортикальный фокус в первичной соматосенсорной коре является ведущим в распространении пик-волновой активности. Основные положения указанной теории разработаны с использованием электрофизиологических методов на крысах линии WAG/Rij. Несмотря на убедительные аргументы этой теории, структурные основы формирования пик-волновой активности в основном кортикальном фокусе практически не исследованы.

Анализ литературы по цитоархитектонике первичной соматосенсорной коры показал, что ее характеристики приводятся при описании сенсомоторной коры, которая включает в себя кроме моторных полей и ряд полей сенсорной коры (поле вибрисс, поля первичной и вторичной сенсорной коры, Чиженкова, 1986, Андреева, Обухов, 1999 Chizhenkova, Chernukhin, 2000, Hanganu et al., 2009 и др.). Результатов детального анализа цитоархитектонических особенностей периорального поля первичной соматосенсорной коры у крысы в литературе мы не нашли.

Изучение цитоархитектоники первичной соматосенсорной коры у крыс линии Вистар (неэпилептическая линия) и крыс линии WAG/Rij (признанная модель абсансной эпилепсии) с генотипами A[/Ai и А2/А2 по локусу Taq 1А DRD2 позволило установить общие закономерности ее организации. Установлено, что первичная соматосенсорная кора у крыс всех изученных групп на фронтальных срезах мозга находится в области

обонятельной борозды (incisura olfactoria). Дорсально к ней примыкает поле баррелей первичной соматосенсорной коры, нейтральнее от нее находится вторичная сенсорная кора. На основании цитоархитектонического анализа установлено, что в первичной соматосенсорной коре имеют место явления стратификации и радиальной исчерченности, предопределяющие формирование в ней шести слоев, дифференциация которых менее выражена между вторым и третьим слоями. В составе всех слоев присутствуют пирамидные, непирамидные и глиальные клетки, с большей концентрацией пирамидных клеток в третьем и пятом слоях.

Сравнительный анализ цитоархитектонических особенностей первичной соматосенсорной коры у крыс линии WAG/Rij с генотипами Ai/A) и А2/А2 по локусу Taq 1А DRD2 позволил отметить увеличение содержания непирамидных нейронов в III слое у крыс с генотипом А2/А2 по сравнению с крысами с генотипом A^Ai. Непирамидные клетки отличаются от крупных пирамидных нейронов по своим размерам (они в два раза меньше).

Сравнение данных структурно-количественного анализа первичной соматосенсорной коры позволило установить наличие различий в величинах удельной площади первичной соматосенсорной коры у крыс линии WAG/Rij с генотипами Ai/Ai и А2/А2 по локусу Taq 1A DRJD2 и удельной площади V-VI слоев. Измерение общей абсолютной площади первичной соматосенсорной коры и V-VI слоев с последующим расчетом величин удельной площади V-VI слоев показало, что удельная площадь больше у крыс с генотипом А2/А2. Выполненные расчеты на больших группах крыс (Ai/A, — 96, и А2/А2 - 107) по величине массы тела и головного мозга животных крыс линии WAG/Rij показали, что масса мозга у крыс с генотипом А2/А2 значимо больше, чем у крыс с генотипом Ai/Ai, что и предопределяет большие размеры первичной соматосенсорной коры у этой группы животных, а вследствие этого - и большую удельную площадь V-VI слоев первичной соматосенсорной коры. Результаты подсчета плотности пирамидных нейронов и глии в V слое первичной соматосенсорной коры обеих групп крыс показали, что увеличение площади первичной соматосенсорной коры и ее V-VI слоев у крыс с генотипом А2/А2 предопределено не увеличением плотности пирамидных нейронов, а значимым увеличением других компонентов нервной ткани - прежде всего, глии и, возможно, непирамидных клеток и нейропиля этих слоев коры. Можно предположить, что структурно-количестеенные изменения мозга могут быть выявлены и в других его частях у крыс линии WAG/Rij с генотипами Ai/Ai и А2/А2 по локусу Taq 1А DRD2. На это указывают имеющиеся в литературе сведения об уменьшении объемных характеристик среднего мозга (Cerasa et al, 2009), базальных ганглиев (Bartres-Faz et al., 2002), и передней цингулярной коры (Montag et al., 2010) у людей с наличием аллеля А! (с генотипами А^Лt и А|/А2) в локусе Taq 1А DRD2, выявленные при использовании нейровизуалшационных методов.

Сравнение данных структурно-количественного анализа позволило установить наличие различий у крыс линии WAG/Rij с генотипами A^Ai и

А2/А2 по локусу Taq 1А DRD2 в плотности нейронов, представительстве глии и величине глиального индекса в V слое ПСК (рис.1). Полученные результаты показали, что плотность нейронов у крыс с генотипом A|/Aj значимо больше, чем у крыс с генотипом А2/А2 (соответственно 9,65±0,18 и 8,11±0,19, р<0,05), у крыс с генотипом А2/А2 значимо увеличено содержание глии (21,39±0,44 против 16,14±0,20, р<0,01), что приводит к значимо большему глиальному индексу у крыс с генотипом А2/А2 (2,70±0,06 против 2,01±0,05, р<0,001).

У крыс с генотипом Af/A] нами обнаружено меньшее количество клеток глии, чем у крыс группы А2/А2, что, вероятно, отражает снижение способности глии устранять калий из межклеточного пространства, и может рассматривается как один из факторов эпилепсии.

Большой интерес для выяснения механизмов эпилептогенеза представляют имеющиеся в литературе сведения о формировании комплексов нейронов и астроцитов (Ахмадеев, Нагаева, 2007). Поэтому при подсчете числа астроцитов в единице объема ткани мозга, кроме астроцитов, лежащих между нейронами, мы учитывали количество астроцитов - сателлитов. У крыс линии WAG/Rij с генотипами А,/А, и А2/А2 нам выявить различия в представительстве сателлитной глии не удалось. Кроме количественных изменений со стороны глии, при проведении электронно-микроскопического исследования мы обратили внимание на явления гипертрофии астроцитов.

и А1/А1 « А2/А2

Плотное 1ь Плотность Плотность Общая тлия нейронов своб. глии сателлитной глии

Г/И

Рис. 1. Плотность нейронов и глии в первичной соматосенсорной коре у крыс линии У/АС/Я]) с генотипами А]/А] и А2/А2

Исследование нейронной организации первичной соматосенсорной коры крыс трех групп позволило установить, что общий принцип строения у крыс разных линий тождественен как по набору, так и пространственному расположению пирамидных и непирамидных нейронов. Во всех слоях первичной соматосенсорной коры выявлены разные типы непирамидных клеток, наиболее часто среди которых представлены клетки Ретциуса-Кахала, корзинчатые нейроны и нейроны Мартинотти.

Подсчет числа корзинчатых (крупных, малых и ячеистых) нейронов во втором-третьем и четвертом слоях суммарно показал, что по представительству этих нейронов между линиями крыс существуют значимые различия. У крыс линии Вистар количество корзинчатых нейронов в среднем составило 14,36±1,63 клетки, у крыс линии WAG/Rij с генотипом А2/А2 - 8,00±1,42, у крыс с генотипом А,/А, - 4,91±0,62, что отражает существующие значимые различия. Если сравнить количество корзинчатых нейронов у крыс линии Вистар и суммарные показатели по обеим группам крыс линии WAG/Rij, то различия высоко значимы (t=2,91, р=0,015). Это свидетельствует о том, что у крыс с абсансной эпилепсией значимо снижено количество корзинчатых нейронов.

Согласно современной кортикоталамической теории (Меерен и др., 2004) первоначальный «ведущий» спайк всегда появляется в относительно ограниченной области — периоральном поле соматосенсорной коры. Спонтанные разряды небольшого числа пирамидных клеток V слоя коры могут в таких условиях быстро покинуть данную область и распространиться.

Нами проведена оценка структурно-функциональных характеристик пирамидных нейронов пятого слоя. Пирамидные нейроны имели светлое, богатое эухроматином клеточное ядро с центрально расположенным компактным ядрышком. Перинуклеарное пространство в таких нейронах было узким, поверхность ядерной мембраны содержала небольшие складки. В кариоплазме присутствовали перихроматиновые гранулы около краевого гетерохроматина. Умеренное количество митохондрий равномерно заполняли перикарион. Они были диффузно распределены по перикариону клетки, имели умеренно плотный матрикс, четкие кристы. В цитоплазме определялись первичные лизосомы и единичные липофусциновые гранулы. Эти ультраструктурные особенности свидетельствовали о том, что для этой группы нейронов характерно состояние спокойного режима функционирования, которое при анализе структурно-функциональных характеристик нейронов, мы условно обозначили как «состояние покоя».

Структурно-функциональное состояние пирамидных нейронов определяли как на основании ультраструктуры клеточного ядра, так и органоидов цитоплазмы. Ультраструктурный анализ функционального состояния нейронов проводили на всем массиве полученных данных по обеим группам крыс линии WAG/Rij, в последующем было подсчитано процентное соотношение различных функциональных состояний нейронов, выявленных в группе крыс с генотипом Ai/Ai и с генотипом А2/А2. Нас в первую очередь, интересовало у какой группы крыс (с генотипом Ai/Ai или

с генотипом А2/А2) будет больше нейронов в состоянии высокой функциональной активности.

Согласно полученным данным у крыс с генотипом Л,/А, процент нейронов, находящихся в состоянии «пика активности» достоверно выше по сравнению с крысами с генотипом А2/А2 (23% и 14% соответственно, р<0,05). Эти данные свидетельствуют о том, что нейроны V слоя первичной соматосенсорной коры у крыс с генотипом А,/А, «работают» более интенсивно по сравнению с крысами с генотипом А2/А2. Это позволяет предполагать, что их электрическая активность должна быть выше. Но играет ли это роль в формировании пик-волновой активности было выяснено с помощью регистрации ЭЭГ показателей слоя первичной соматосенсорной коры у двух изучаемых нами групп крыс линии WAG/Rij.

Важные сведения о взаимодействии нейронов дает исследование синапсоархитектоники. Подсчет плотности синапсов на единицу площади не выявил различий между крысами WAG/Rij, имеющими различия в генотипе (А^А, - 12,7±2,1, А2/А2 - 9,43±1,3, р>0,05). Исследование характеристик синапсов на пирамидных нейронах и в прилежащем к ним нейропиле показало, что у крыс с генотипом Ai/Ai преобладающим типом синапсов являются аксо-шипиковые, у крыс с генотипом А2/А2 - аксо-дендритные. Кроме того у крыс с генотипом А2/А2 больше аксо-соматических синапсов (5,4% против 3,7 у крыс с генотипом А^А,). Эти различия, вероятно, можно объяснить наличием у крыс с генотипом А2/А2 статистически значимого большего количества корзинчатых нейронов, которые формируют синапсы преимущественно на телах и основных стволах дендритов. Корзинчагые нейроны составляют 50% всех интернейронов II-III слоев неокортекса, при этом 73% приходится на их форму, которая получила название ячеистых корзинчатых нейронов.

Анализ ЭЭГ является ключевым в диагностике как эпилепсии, так и различных ее проявлений (абсансов, локализации судорожного очага). Нами проведена регистрация ЭЭГ первичной соматосенсорной коры, теменной и затылочной областях коры крыс линии WAG/Rij. Основные результаты работы сводятся к следующему:

1. у крыс с генотипом Aj/A, пик-волновые разряды носят характер разрядов первого типа и регистрируются только в первичной соматосенсорной коре, в

то время как у крыс с генотипом А2/А2, наряду с ними, имеют место разряды второго типа;

2. у крыс с генотипом AiM^ частота в самом начале разряда «пик-волна» была наиболее высокой в лобных отделах коры. У крыс с генотипом А2/А2 начальный период повышенной частоты в лобных областях коры в большинстве случаев отсутствовал;

3. снижение амплитуды пик-волновых разрядов у крыс А2/А2 происходит быстрее - стремительно со скоростью 1 Гц/с или более;

4. существуют различия паттернов пик-волновых разрядов по времени появления максимальной частоты - у крыс At/Ai она регистрируется в начале разряда, у крыс А2/А2 - в середине или его конце;

5. у крыс с генотипом А,/А, пик-волновые разряды широко генерализованы по коре, отражением чего является их регистрация во всех использованных отведениях, тогда как «атипичные» разряды крыс с генотипом А2/А2 встречаются или только во фронтальной коре, или во фронтальной и теменной коре, не распространяясь в затылочную область.

Анализ численных характеристик пик-волновых разрядов у крыс с генотипами А/А! и А2/А2 показал, что: 1.крысы Ai/A, имеют достоверно большую продолжительность пик-волновых разрядов по сравнению с крысами группы А2/А2 (р<0,001); 2.количество пик-волновых разрядов на ЭЭГ крыс с генотипом А2/А2 вдвое меньше (4,21±0,41 против 8,6±0,66), чем у крыс Ai/A), (р<0,001);3 .большая продолжительность пик-волновых разрядов и увеличение их количества у крыс Ai/A] предопределяют большую величину пик-волнового индекса (р<0,01) (табл.1). Таблица №1. Математико-статистическое сравнение количественных характеристик пик-волновых разрядов первого типа у крыс с генотипами

параметр Длительность, сек Количество, шт Пик-волновой индекс, %

Генотип А,/А, а2/а-> А,/А, а2/а2 А,/А, а2/а2

M±St.err. 5,6±0,34 3,72±0,14 8,6±0,66 4,21 ±0,41 9,5±0,82 2,71±0,25

t 4,29 5,08 6,71

Р р<0,001 р<0,001 р<0,01

Полученные результаты показывают наличие как качественных, так и количественных различий в характеристиках пик-волновых разрядов у двух исследованных групп крыс, имеющих различия генотипа по локусу Taq 1А DRD2. Качественные различия (только пик-волновые разряды первого типа у крыс с генотипом A,/Ai и их разнообразие у крыс с генотипом А2/А2), на наш взгляд, обусловлены особенностями структурной организации эпилептической системы у крыс разных групп. Количественные различия, проявляющиеся в выраженности пик-волновых разрядов первого типа у крыс с генотипами А/А] и А2/А2, есть следствие изменения модулирующего влияния дофамина на активность глутаматергической и ГАМКергической систем мозга.

Однако, выявленное разнообразие паттернов пик-волновых разрядов у крыс с генотипом А2/А2 позволяет предполагать, что эпилептическая система у них сложнее, и включает в себя, кроме первичной соматосенсорной коры, другие структуры мозга. Возможно, появление пик-волновых разрядов второго типа является отражением изменения таламо-кортикальных взаимоотношений за счет вовлечения в состав эпилептической системы не только ретикулярного, но и других ядер таламуса, а также ствола мозга.

Характерным признаком типичных разрядов абсансной эпилепсии является возникновение в лобной области коры в самом начале разряда короткой вспышки активности с более высокой частотой, чем остальной разряд. Только после этого другие участки коры вовлекаются в ритмическую активность. Эти данные хорошо согласуются с современным представлением о ведущей роли лобных отделов коры в формировании пик-волновых разрядов при абсансной эпилепсии.

Таким образом, выявленные пик-волновые разряды первого типа у крыс с генотипом А|/А, характерны для абсансной эпилепсии, они формируются в структурах кортикоталамического круга. Пик-волновые разряды второго типа и «атипические» разряды выявлены только у крыс с генотипом А2/А2, что указывает на присущие им особенности процессов эпилептогенеза. Выводы

а) наличие у крыс всех исследованных групп явлений стратификации и радиальной исчерченности первичной соматосенсорной коры, определяющей формирование шести слоев неокортекса, с нечеткой дифференциацией II-III слоев и преобладанием площади V-VI слоев;

б) увеличение содержания непирамидных нейронов в III слое у субпопуляции крыс линии WAG/Rij с генотипом А2/А2 по локусу Taq 1А DRD2 по сравнению с крысами с генотипом Ai/Aj;

а) статистически значимом увеличении удельной площади V+VI слоев у крыс линии WAG/Rij с генотипом А2/А2 по локусу Taq 1A DRD2;

б) наличии статистически значимых различий в плотности нейронов первичной соматосенсорной коры, у крыс с генотипом Ai/Ai она больше (р<0,05);

в) наличии значимого повышения количества глии (р<0,01) и величин глиального индекса у крыс с генотипом А2/А2 (р<0,001) по сравнению с крысами с генотипом Л ¡/А |.

а) наличие эктопии малых пирамидных клеток третьего слоя во второй и четвертый слои;

б) крупные пирамидные клетки локализованы в V слое и могут встречаться в составе VI слоя;

в) апикальные дендриты пирамидных клеток V слоя, располагаясь параллельно друг другу, формируют пучки, достигающие зонального слоя;

г) во всех слоях первичной соматосенсорной коры выявлены разные типы непирамидных клеток, наиболее часто среди которых представлены клетки Ретциуса-Кахала, корзинчатые нейроны и нейроны Мартинотти;

д) имеет место статистически значимое увеличение числа корзинчатых клеток во I1-III-IV слоях у крыс линии WAG/Rij с генотипом А2/А2 по сравнению с крысами с генотипом Aj/Ai.

4.Электронно-микроскопическое исследование пятого слоя первичной соматосенсорной коры у двух групп крыс линии WAG/Rij с различиями генотипа по локусу Taq 1А DRD2 показало:

а) значимое увеличение числа нейронов в состоянии «пика активности» у крыс с генотипом А^А, по сравнению с крысами с генотипом А2/А2;

б) преобладание симметричных синапсов на телах нейронов и основных стволах дендритов у крыс с генотипом А2/А2 по сравнению с крысами с генотипом Ai/Ai;

в) у крыс с генотипом А,/А] по сравнению с крысами с генотипом А2/А2 выявлено большее число асимметричных синапсов с перфорацией и вогнутой кривизной постсинаптической мембраны, что свидетельствует о потенциации синаптической передачи.

5.У крыс с генотипами А^А, и А2/А2 по локусу Taq 1А DRD2 в ЭЭГ первичной соматосенсорной коры регистрируются пик-волновые разряды первого типа, которые имеют большую продолжительность (р<0,01) и частоту (р<0,001) возникновения у крыс с генотипом At/Ai.

6.У крыс с генотипом А2/А2 по локусу Taq 1A DRD2 наряду с типичными для абсансной эпилепсии пик-волновыми разрядами в первичной соматосенсорной коры выявлены атипические разряды, а также пик-волновые разряды второго типа в затылочной области коры.

7.Генотип Ai/Ai локуса Taq 1А DRD2 ассоциирован с формированием пик-волновых разрядов в первичной соматосенсорной коре крыс линии WAG/Rij, структурными основами большей продолжительности и частоты которых по сравнению с крысами с генотипом А2/А2 являются уменьшение количества корзинчатых нейронов во II-III слоях первичной соматосенсорной коры, меньшее число симметричных синапсов на телах нейронов и основных стволах дендритов и большее число асимметричных синапсов с перфорацией и вогнутой кривизной постсинаптической мембраны.

Список публикаций по теме диссертации:

1. Фенотипические характеристики крыс различного возраста с модификацией DRD2 / Н.Ф. Леушкина, A.M. Мусина, А.Я. Ханнанова, A.B. Ахмадеев, Л.Б. Калимуллина // Морфология. -2008. - Т. 133, №2: Съезд АГЭ. - С. 77.

2. Мусина, А. М. Анализ индекса пик-волновых разрядов электроэнцефалограммы (ЭЭГ) мозга новых молекулярно-генетических моделей абсансной эпилепсии / A.M. Мусина, Л.Б. Калимуллина // Актуальные вопросы физиологии, психофизиологии и психологии: сб. науч. ст. Всероссийской заочной научно-практической конференции. - Уфа, 2009. - С. 63-66.

3. Мусина, A.M. Цитоархитектоника соматосенсорной коры / A.M. Мусина // Мат-лы Всеросс. Медико-биол. конф. молодых исследователей «Человек и его здоровье». - СПб., 2009. — С. 258259.

4. Мусина, A.M. Исследование структурно-количественных характеристик соматосенсорной коры крыс с модификацией гена рецептора дофамина DRD2 / A.M. Мусина, Л.Б. Калимуллина // Морфология. - 2009. - Т.136, №4: VI Всероссийский съезд анатомов, гистологов и эмбриологов. — С. 103.

5. Мусина, A.M. Количественные характеристики нейроно-глиальпых взаимоотношений в соматосенсорной коре v крыс линии WAG/Rii /А. М. Мусина // Морфология. - 2010. - Т.137, № 4: Материалы докладов X конгресса международной ассоциации морфологов. —С. 136.

6. Мусина, A.M. Показатели пик-волновой активности (SWD) соматосенсорной коры у крыс с модификацией рецептора дофамина DRD2 / A.M. Мусина // Ломоносов-2010: мат-лы XVII Международная науч. конф. - М., 2010. - С. 235-236.

7. Мусина, A.M. Исследование роли дофаминергической системы в механизмах эпилептогенеза / А. М. Мусина // Мат-лы VIII Всероссийская конф. «Нейроэндкринология-2010». - СПб., 2010. — С. 107-108.

8. Нейробиологические и молекулярно-генетические маркеры различных стратегий поведения / Л.Б. Калимуллина, A.B. Ахмадеев, Н.Ф. Леушкина, A.M. Мусина, А.Я. Ханнанова, Г.Д. Кузнецова, Э.К. Хуснутдинова // Материалы XXI съезд физиологического общества имени И. П. Павлова. - М.- Калуга, 2010. - С. 257.

9. Мусина, A.M. Особенности электроэнцефалограммы (ЭЭГ) двух групп крыс, имеющих различия в локусе TAG 1А гена рецептора дофамина второго типа (DRD2) / A.M. Мусина /7 Актуальные вопросы физиологии, психофизиологии и психологии: сб. науч. ст. Всероссийская заочная научно-практической конференция. - Уфа, 2010.-С. 66-71.

10. Мусина, A.M. Разряды первого и второго типов на электроэнцефалограмме крыс с модификацией рецептора дофамина второго типа (DRD2) / A.M. Мусина // Фундаментальная и клиническая медицина: мат-лы Тринадцатая Всеросс. медико-биол. Конф. молодых исследователей «Человек и его здоровье». — СПб., 2010.-С.135.

11. Мусина, A.M. Особенности частотно-временной динамики пик-волновых разрядов у крыс линии WAG/RIJ с модификацией рецептора дофамина второго типа (DRD2) / A.M. Мусина // Фундаментальная и клиническая медицина. - Человек и его здоровье: мат-лы Тринадцатая Всеросс. медико-биол. конф. молодых исследователей «Человек и его здоровье». - СПб., 2010. -С. 136.

12. Мусина, A.M. Частотно-временная характеристика пик-волновых разрядов в электроэнцефалограмме крыс с различиями в аллелыюи структуре гена рецептора дофамина второго типа (DRD2) / А.М. Мусина, Л.Б. Калимуллина // Фундаментальные исследования. - 2010. - №6. - С. 7-13.

13. Мусина, А. М. Сравнительный количественный анализ удельной площади периоралыюго поля первичной соматосенсорной коры у крыс с различиями в генотипе по локусу Taq 1А гена рецептора дофамина второго типа DRD2 / A.M. Мусина // Фундаментальные исследования. - 2010. - №11. -С. 13-16.

14. Мусина, A.M. Полиморфизм DRD2 и пик-волновые разряды на фоновой электроэнцефалограмме крыс при абсансной и смешанной эпилепсии / A.M. Мусина // Ломоносов-2011: Мат-лы XVIII Международная науч. конф. — М., 2011. - С. 217.

15. Кудояров, Э. Р. Сравнительный анализ количественных характеристик пик-волновой активности, регистрируемых в формациях новой и древней коры крыс линии WAG/Rij. / Э.Р. Кудояров, A.M. Мусина // Фундаментальная наука и клиническая медицина - Человек и его здоровье: мат-лы XIV Всеросс. медико-биол. Конф. молодых исследователей (с международным участием). -СПб., 2011.-С. 142-143.

16. Мусина, A.M. Влияние полиморфизма DRD2 на генерацию пик-волновых разрядов в различных областях коры у крыс с абсансной эпилепсией. / A.M. Мусина // Фундаментальная наука и клиническая медицина - Человек и его здоровье: мат-лы XIV Всеросс. медико-биол. конф. молодых исследователей (с международным участием). — СПб., 2011. - С. 186-187.

17. Мусина, А. М. Исследование роли полиморфизма DRD2 в формирование разрядов первого второго типов у крыс с абсансной и смешанной эпилепсией / A.M. Мусина. Л.Б. Калимуллина // «Нейронаука для медицины и психологии»: мат-лы Седьмой

международный междисциплинарный конгресс - Судак ГКпым Украина), 2011.-С.305. '

18. Mussina, A.M. Investigation of the role of drd2 polymorphism in the formation of discharge of the first and second type in rats with mixed and absans epilepsy / A.M. Mussina, L.B. Kalimullina // VII International interdisciplinary congress «Neuroscience for medicine and psychology» - Sudak (Crimea, Ukraine), 2011. - P. 305-306.

19. Мусина, A.M. Характеристика пик-волновых разрядов второго типа, регистрируемых при абсансной эпилепсии / A.M. Мусина // Фундаментальные исследования. - 2011. - JV« Шчасть 21 -С.337-340. " ^

20. Калимуллина Л.Б. Экспериментальные подходы к исследованию роли генотипа по локусу TAG 1А дофаминового В2-рецептора в эпилептогенезе. / Л.Б. Калимуллина, A.M. Мусина, Г.Д. Кузнецова // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. - 2012. - Т.98, №2. - С. 117-125.

Учебное пособие

Ахмадеев А.В., Мусина A.M., Калимуллина Л.Б. Гистология Уфа БашГУ, 2011. Гриф УМО МГУ. ' '

ФЕДОРОВА Альбина Мубараковна

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПЕРВИЧНОЙ СОМАТОСЕНСОРНОЙ КОРЫ КРЫС ЛИНИИ WAG/Rij, ИМЕЮЩИХ РАЗЛИЧИЯ ГЕНОТИПА ПО ЛОКУСУ Taq 1А DRD2

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Лицензия на издательскую деятельность ЛР № 021319 от 05.01.99 г.

Подписано в печать 21.08.2012 г. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1,15. Уч.-изд. л. 1,20. Тираж 100 экз. Заказ 484.

Редакционно-издательский центр Башкирского государственного университета 450074, РБ, г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32.

Отпечатано на множительном участке Башкирского государственного университета 450074, РБ, г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Федорова, Альбина Мубараковна

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЙ ВЗГЛЯД НА МЕХАНИЗМЫ ЭПИЛЕПТОГЕНЕЗА.

1.1. Эпилепсия и церебральные нейрофизиологические механизмы.

1.2. Теории патогенеза абсансной эпилепсии.

1.3. Механизмы дофаминергической трансмиссии и их нарушения при абсансной эпилепсии.

1.4. Молекулярно-генетические факторы в этиопатогенезе эпилепсии, экспериментальные модели абсансной эпилепсии.

ГЛАВА 2. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ СОМАТОСЕНСОРНОЙ КОРЫ

2.1. Общие сведения и цитоархитектоника соматосенсорной коры.

2.2. Нейронная организация.

2.3.Ультраструктурные характеристики нейронов и синапсов в первичной соматосенсорной коре.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1. Объекты исследования.

2.Методик и.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

ГЛАВА III. ЦИТОАРХИТЕКТОНИКА ПЕРВИЧНОЙ

СОМАТОСЕНСОРНОЙ КОРЫ.

3.1. Результаты цитоархитектонического анализа у крыс линии Вистар.

3.2. Цитоархитектоника первичной соматосенсорной коры крыс линии WAG/Rij, гомозиготных по аллелю А\ локуса Taq 1А DRD2.

3.3. Цитоархитектоника первичной соматосенсорной коры крыс линии WAG/Rij, гомозиготных по аллелю А2локуса Taq 1А DRD2.

3.4.Структурно-количественный анализ первичной соматосенсорной коры крыс линии WAG/Rij с генотипами Ai/Ai и А2/А2.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Структурно-функциональная организация первичной соматосенсорной коры крыс линии WAG/Rij, имеющих различия генотипа по локусу Tag 1A DRD2"

Одной из самых распространенных форм является детская абсансная эпилепсия (ДАЭ) - форма генерализованной эпилепсии, проявляющаяся малыми припадками (petit mal, абсансы) и наличием на ЭЭГ специфического паттерна. В общей популяции больных с эпилепсией ДАЭ встречается в 2-8% случаев и составляет 10-12% всех эпилепсий в возрасте до 16 лет (Белоусова, Ермаков, 2004). Она относится к разряду идиопатических, т. е. таких, при которых нет другой причины эпилепсии, кроме наследственной предрасположенности.

Kuznetsova et al., 2001; Chepurnov et al., 2002, Meeren et al., 2002), получены доказательства, что абсансная эпилепсия является кортикоталамическим типом эпилепсии. При этом кортикальный фокус в периоральной области 5 первичной соматосенсорной коре является ведущим в распространении пик-волновой активности по кортикоталамическим нервным сетям в течение спонтанных судорог (Меерен и др, 2004). Несмотря на убедительные аргументы этой теории, структурные и молекулярно-генетические основы формирования пик-волновой активности в кортикальном фокусе практически не исследованы.

Показано, что в кортикальном фокусе крыс линии WAG/Rij имеет место дисбаланс взаимоотношений между ГАМК- и глутаматергической системами (Luhmann et al., 1995). Одной из причин его возникновения может быть изменение экспрессии длинной и короткой изоформ рецептора дофамина второго типа (DRD2), предопределяемое его полиморфными локусами (Zhang et al., 2004). Нарушение соотношения длинной и короткой изоформ DRD2 является важным фактором в модуляции дофамином ГАМК-и глутаматергической трансмиссии (Centonze et al., 2003, 2004).

Показано, что дофаминергическая система вовлечена в патогенез абсансной эпилепсии у крыс линии WAG/Rij (Warter et al., 1988; Kuznetsova et al., 1996, De Bruin et al., 2000; 2001; Deransart et al., 2000, Midzyanovskaya, Kuznetsova, 2001). Предположение о том, что ведущую роль при этом играет изменение функционирования DRD2 (Кузнецова и др., 1996, Базян и др., 2001, Birioukova et al., 2005, Midzyanovskaya, 2006) основано на результатах экспериментов с введением агонистов и антагонистов DRD2. Выявлено, что галоперидол увеличивает количество пик-волновных разрядов первого типа, сокращая интервал между их возникновением, вследствие чего эпиактивность возрастает в несколько раз. Апоморфин, наоборот, полностью подавляя пик-волновные разряды первого типа, увеличивает число пик-волновных разрядов второго типа. Это указывает на то, что модулирующее влияние дофаминергической системы на формирование эпиактивности мозга - важный фактор в патогенезе абсансной эпилепсии.

Установлена роль ряда полиморфных локусов DRD2, включая и Taq

1А, в патогенезе шизофрении и аддиктивных расстройств (Hallikainen et al., б

2003, Ьаш£огс1 еХ а1., 2005). У больных эпилепсией полиморфизм ЭКОг и его локус Тщ 1А не исследован, поэтому влияние его полиморфизмов на процессы эпилептогенеза не выяснено.

В диагностике судорожной готовности мозга большую роль играют электроэнцефалографические показатели, но какими структурными перестройками они сопровождаются - остается неясным. Клиницисты, занимающиеся изучением биопсийного и аутопсийного материала, могут зарегистрировать только исходные процессы эпилептизации мозга (Гайкова, 2001), механизм же их формирования можно изучить только с помощью эксперимента с использованием животных, болеющих эпилепсией (Погодаев, 1986).

Все вышеизложенное обосновывает актуальность проведенного нами исследования, в котором мы стремились выявить структурные основы инициации спайк-волновой активности нейронов в основном кортикальном фокусе абсансной эпилепсии - периоральном поле первичной соматосенсорной коры у крыс линии \¥АО/Ыу с различиями генотипа по локусу Taq 1А ОЬШ2, а также обнаружить структурно-функциональные корреляты регистрируемой пароксизмальной активности.

Цель и задачи исследования. Цель работы - выявление структурных основ и электрофизиологических показателей инициации пик-волновой активности в первичной соматосенсорной коре у крыс линии \\^АО/]Щ с различиями генотипа по локусу Тац 1А БКОг.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

1 .выполнить сравнительный цитоархитектонический анализ периорального поля первичной соматосенсорной коры (далее ПСК) крыс линии Вистар (неэпилептическая линия) и крыс двух субпопуляций линии Х^АС/Яу (модель абсансной эпилепсии) с различиями генотипа по локусу Тая 1АОБШ2;

2.выявить особенности структурно-количественных характеристик первичной соматосенсорной коры у двух групп крыс линии \¥АО/К]ц с 7 различиями генотипа по локусу Тщ 1А БЬШ2 путем определения удельной площади У-УІ слоев, плотности нейронов, глии и глиального индекса в V слое ПСК;

3.исследовать нейронную организацию первичной соматосенсорной коры крыс линии Вистар (неэпилептическая линия) и выявить ее особенности у крыс двух субпопуляций линии \¥АО/Яц (модель абсансной эпилепсии) с различиями генотипа по локусу Тщ 1А гена рецептора дофамина второго типа (ЭИЛ)?);

4. оценить на основании ультраструктурного анализа пятого слоя первичной соматосенсорной коры двух групп крыс линии \¥АО/11у с различиями генотипа по локусу Тщ 1А ОШ32 синапсоархитектонику и функциональное состояние нейронов, глии и миелиновой оболочки нервных волокон;

5. выявить различия в структурно-количественной характеристике пик-волновых разрядов (продолжительность, количество, пик-волновой индекс), регистрируемых на электроэнцефалограмме первичной соматосенсорной коры у крыс линии А^АО/Яу с различиями генотипа по локусу Тщ 1А ШШ2;

Научная новизна исследования. Впервые описана структура первичной соматосенсорной коры у крыс с абсансной эпилепсией. Впервые комплексом нейрогистологических методов проведен сравнительный анализ цитоархитектоники первичной соматосенсорной коры у крыс линии Вистар неэпилептическая линия) и двух групп крыс линии \¥АО/11у (модель абсансной эпилепсии) с различиями генотипа по локусу Taq 1А гена рецептора дофамина второго типа (ОШ32), позволивший выявить общие закономерности и особенности ее структурной организации. Впервые, на основе сравнительного структурно-количественного анализа нейронной 8 организации первичной соматосенсорной коры у двух групп крыс линии WAG/Rij с различиями генотипа DRD2 и крыс линии Вистар, получены данные о значимом снижении представительства тормозных интернейронов (корзинчатых клеток) у эпилептических крыс. Также установлена большая степень снижения количества корзинчатых клеток у крыс с генотипом А]/А] по сравнению с крысами с генотипом А2/А2. Впервые выполнен анализ синапсоархитектоники и ультраструктуры нейронов, глии, миелиновой оболочки нервных волокон V слоя первичной соматосенсорной коры у крыс линии WAG/Rij с генотипами А\/А\ и А2/А2 по локусу Taq 1А DRD2, выявивший их особенности, находящиеся в корреляции со структурно-количественными характеристиками пик-волновыми разрядами первого типа, регистрируемыми в первичной соматосенсорной коре этих групп крыс. Впервые проведена регистрация электроэнцефалограммы первичной соматосенсорной коры у крыс линии WAG/Rij с различиями генотипа по исследованному локусу DRD2, и получены данные об ассоциации частоты и продолжительности пик-волновых разрядов первого типа (типичных для абсансной эпилепсии) с генотипом Ai/A, по локусу Taq 1А DRD2. Впервые выявлена ассоциация мультифокальности пик-волновых разрядов и особенностей их частотно-временных характеристик у крыс линии WAG/Rij с генотипом А2/А2 по локусу Taq 1A DRD2.

Практическое и теоретическое значение работы. Полученные в работе результаты углубляют существующие представления о структурнофункциональной организации первичной соматосенсорной коры и о патогенезе абсансной эпилепсии, создают теоретический базис для разработки новых комплексных диагностических методов, включающих молекулярно-генетические исследования. Генетический анализ исследованного в работе локуса DRD2 у больных с абсансной эпилепсией может объяснить особенности выявляемых электроэнцефалографических показателей, а, следовательно, и клинического течения заболевания.

Результаты работы вносят вклад в развитие фармакогенетики эпилепсии, 9 проясняя молекулярно-генетические основы патофизиологических механизмов ее генеза и создавая основу для разработки новых антиабсансных препаратов.

Положения, выносимые на защиту:

2.Гомозиготность выявленного функционального аллельного полиморфизма DRD2 проявляется особенностями электрографических показателей. Они находят отражение у крыс с генотипом Ai/At в формировании типичных для абсансной эпилепсии пик-волновых разрядов с локализацией только в первичной соматосенсорной коре. У крыс с генотипом А2/А2 пик-волновые разряды характеризуются вариабельностью частотно-временных характеристик, интенсивности пароксизмальной активности и топики в неокортексе крыс.

Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены на IX и X

Международном конгрессе морфологов (2008, 2010); на Всероссийской медико-биологической конференции молодых исследователей «Человек и его здоровье», СПб, 2009-2011; на VI Всероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов, 2009; на VIII Всероссийской конференции

Нейроэндкринология-2010», СПб, на XXI съезде Физиологического общества имени И. П. Павлова, 2010; на XVII и XVIII Международной ю научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2010», «Ломоносов-2011»; на Седьмом международном междисциплинарном конгрессе «Нейронаука для медицины и психологии», Украина, 2011; на VII International Interdisciplinary Congress «Neuroscience for medicine and psychology», 2011; на Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы физиологии, психофизиологии и психологии», Уфа, 2009, 2010; на заседании Башкирского отделения Всероссийского общества анатомов, гистологов, и эмбриологов (Уфа, 2012) и опубликованы в ведущих российских морфологических и физиологических журналах.

Заключение Диссертация по теме "Клеточная биология, цитология, гистология", Федорова, Альбина Мубараковна

выводы

1 .Цитоархитектонический анализ периорального поля первичной соматосенсорной коры крыс линии Вистар (неэпилептическая линия) и крыс двух субпопуляций линии WAG/Rij (модель абсансной эпилепсии) с различиями генотипа по локусу Taq 1А гена рецептора дофамина второго типа (DRD2) выявил: а) наличие у крыс всех исследованных групп явлений стратификации и радиальной исчерченности первичной соматосенсорной коры, определяющей формирование шести слоев неокортекса, с нечеткой дифференциацией II-III слоев и преобладанием площади V-VI слоев; б) увеличение содержания непирамидных нейронов в III слое у субпопуляции крыс линии WAG/Rij с генотипом А2/А2 по локусу Taq 1А DRD2 по сравнению с крысами с генотипом Aj/Aj;

2.Изучение структурно-количественных характеристик первичной соматосенсорной коры у двух групп крыс линии WAG/Rij с различиями генотипа по локусу Taq 1А DRD2 позволило получить данные, свидетельствующие о: а) статистически значимом увеличении удельной площади V+VI слоев у крыс линии WAG/Rij с генотипом А2/А2 по локусу Taq 1A DRD2; б) наличии статистически значимых различий в плотности нейронов первичной соматосенсорной коры, у крыс с генотипом Ai/Ai она больше (р<0,05); в) наличии значимого повышения количества глии (р<0,01) и величин глиального индекса у крыс с генотипом А2/А2 (р<0,001) по сравнению с крысами с генотипом Ai/Aj.

3 .Исследование нейронной организации первичной соматосенсорной коры крыс линии Вистар (неэпилептическая линия) и крыс двух субпопуляций линии WAG/Rij (модель абсансной эпилепсии) с различиями генотипа по локусу Taq 1А гена рецептора дофамина второго типа (DRD2) показало: а) наличие эктопии малых пирамидных клеток третьего слоя во второй и четвертый слои; б) крупные пирамидные клетки локализованы в V слое и могут встречаться в составе VI слоя; в) апикальные дендриты пирамидных клеток V слоя, располагаясь параллельно друг другу, формируют пучки, достигающие зонального слоя; г) во всех слоях первичной соматосенсорной коры выявлены разные типы непирамидных клеток, наиболее часто среди которых представлены клетки Ретциуса-Кахала, корзинчатые нейроны и нейроны Мартинотти; д) имеет место статистически значимое увеличение числа корзинчатых клеток во II-III-IV слоях у крыс линии WAG/Rij с генотипом А2/А2 по сравнению с крысами с генотипом А\/А\.

4.Электронно-микроскопическое исследование пятого слоя первичной соматосенсорной коры у двух групп крыс линии WAG/Rij с различиями генотипа по локусу Taq 1A DRD2 показало: а) значимое увеличение числа нейронов в состоянии «пика активности» у крыс с генотипом A]/Ai по сравнению с крысами с генотипом А2/А2; б) преобладание симметричных синапсов на телах нейронов и основных стволах дендритов у крыс с генотипом А2/А2 по сравнению с крысами с генотипом А]/Аь в) у крыс с генотипом Ai/Ai по сравнению с крысами с генотипом А2/А2 выявлено большее число асимметричных синапсов с перфорацией и вогнутой кривизной постсинаптической мембраны, что свидетельствует о потенциации синаптической передачи.

5.У крыс с генотипами A]/Ai и А2/А2 по локусу Taq 1А DRD2 в ЭЭГ первичной соматосенсорной коры регистрируются пик-волновые разряды первого типа, которые имеют большую продолжительность (р<0,01) и частоту (р<0,001) возникновения у крыс с генотипом Aj/Ai.

6.У крыс с генотипом А2/А2 по локусу Taq 1A DRD2 наряду с типичными для абсансной эпилепсии пик-волновыми разрядами в первичной

153 соматосенсорной коры выявлены атипические разряды, а также пик-волновые разряды второго типа в затылочной области коры. 7.Генотип Aj/Ai локуса Taq 1А DRD2 ассоциирован с формированием пик-волновых разрядов в первичной соматосенсорной коре крыс линии WAG/Rij, структурными основами большей продолжительности и частоты которых по сравнению с крысами с генотипом А2/А2 являются уменьшение количества корзинчатых нейронов во II-III слоях первичной соматосенсорной коры, меньшее число симметричных синапсов на телах нейронов и основных стволах дендритов и большее число асимметричных синапсов с перфорацией и вогнутой кривизной постсинаптической мембраны.

Заключение.

В данном разделе были исследованы особенности структуры одного из видов высоко синхронизированной патологической активности коры головного мозга - разрядов «пик-волна» неконвульсивной абсансной эпилепсии. Для анализа изменений основной частоты разряда «пик-волна» во времени было использовано модифицированное вейвлет-преобразование. Полученные результаты показали, что выявленные пик-волновые разряды имеют четкие различия в частотно-временных характеристиках, которые показывают, что механизм их формирования имеет определенные особенности.

ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

Около 70% всех форм эпилепсии начинается в детском возрасте, когда происходит становление организма и формирование личности человека, его отношения к окружающему миру и обществу. Это определяет эпилепсию детского возраста как актуальнейшую медико-социальную проблему.

Ермаков, 2004). Она относится к разряду идиопатических, т. е. таких, при которых нет другой причины эпилепсии, кроме наследственной предрасположенности. Тип наследования точно не установлен, но считается, что в ее этио-патогенезе большую роль играют генетические факторы.

Типичные абсансы - клинико-энцефалографическое понятие.

Клинически они характеризуются внезапным кратковременным отключением сознания. Характерной особенностью абсансов является их высокая частота, в тяжёлых случаях достигающая десятков и даже сотен приступов в сутки. В ЭЭГ регистрируется генерализованная спайк-волновой активность с частотой 3 Гц.

Известны формы детской абсансной эпилепсии с более сложной симптоматикой. Сложные абсансы представляют собой совокупность простого абсанса с клоническим компонентом, или простого абсанса и атонического компонента, простого абсанса и тонического компонента и т.д.

При всех формах сложных абсансов, кроме особенностей клиники приступов), имеются и определенные паттерны ЭЭГ, накладывающиеся на генерализованную спайк-волновой активность с частотой 3 Гц, характеризующую типичные абсансы (Габова и др., 2009). Все вышеизложенное показывает, что типичные абсансы, как определенный клинико-энцефалографический феномен, являются базисной структурой

123 эпилепсии, который при определенных обстоятельствах может перерастать в более сложные формы эпилепсии.

Адекватной моделью для изучения механизмов абсансной эпилепсии человека являются крысы линии WAG/Rij (van Luijtelaar, Coenen, 1987). Абсансы у этих крыс имеют высокоспецифичные поведенческие проявления и сопровождаются определенными ЭЭГ паттернами (билатеральные синхронизированные пик-волновые разряды, Meeren et al, 2004). Крысы линии WAG/Rij имеют до сотни спонтанно возникающих в коре пик-волновых разрядов в день. Многолетние исследования позволили получить ценные сведения о патогенезе этого заболевания и предложить новую гипотезу о механизмах формирования этой формы эпилепсии, в которой ведущую роль играют такие структуры, как периоральное поле соматосенсорной коры больших полушарий, вентробазальные и ретикулярное ядро таламуса.

Показано, что в ЭЭГ крыс линии WAG/Rij регистрируются типичные для абсансной эпилепсии пик-волновые разряды, которые клинически проявляются периодами замирания животных и тремором вибрисс. Они получили название пик-волновых разрядов первого типа. Для них характерна широкая генерализация, большая продолжительность (10-15 сек), высокая амплитуда спайков (200-5ООмкВ), частота пик-волн в разрядах от 7 до 11 Гц. С помощью вейвлет-анализа показано, что пик-волновые разряды первого типа, регистрируемые у крыс линии WAG/Rij, несмотря на их большую частоту(7-11 Гц), чем у человека (3Гц), характеризуются сходством частотно-временной структуры разрядов, что свидетельствует о подобии механизмов эпилептической активности у пациентов с неконвульсивной абсансной эпилепсией и у крыс линии WAG/Rij (Габова и др., 2009).

У 50% крыс линии WAG/Rij наряду с пик-волновыми разрядами первого типа имеют место пик-волновые разряды второго типа

Midzyanovskaya, 2006). Они не имеют клинических проявлений, могут регистрироваться в одном полушарии, выявляются преимущественно в париетальной или парието-окципитальной области коры. По продолжительности пик-волновые разряды второго типа короче (около 1 сек), частота пиков не превышает 7 Гц. Кроме того существуют различия по частотно-временной структуре этих разрядов, представительству спайковых и волновых компонентов и их продолжительности. Важно отметить также то, что полученные в экспериментах данные показали, что эти два типа разрядов имеют особенности нейромедиаторных профилей, т.к. реагируют противоположным образом на введение агонистов и антагонистов рецептора дофамина второго типа. Выявлено, что антагонист рецептора дофамина второго типа (01Ш2) галоперидол увеличивает количество пик-волновных разрядов (ПВР) первого типа, сокращая интервал между их возникновением, вследствие чего эпиактивность возрастает в несколько раз. Агонист апоморфин, наоборот, полностью подавляя ПВР разряды первого типа, увеличивает в несколько раз число ПВР второго типа (Мидзяновская, 2006). Это указывает на то, что модулирующее влияние дофаминергической системы на формирование эпиактивности мозга - важный фактор в патогенезе абсансной эпилепсии.

Проведенное генотипирование локуса Тад 1А ОБШ2 у крыс линии ,\\/АО/Ш] (Калимуллина и др., 2005) и последующее скрещивание гомозиготных особей позволило получить две сублинии гомозиготных крыс этой линии с генотипами А1/А1 и А2/А2 по указанному локусу, которые к настоящему моменту прошли более 20 поколений. Для выявления особенностей крыс с различиями по генотипу локуса Тац 1А ОЯГ^ сотрудниками кафедры морфологии и физиологии человека и животных БашГУ проведены эксперименты по изучению их поведения (так как поведение является интегральным показателем состояния нервной системы) с применением разнообразных тестов открытое поле (Леушкина, Калимуллина, 2010), приподнятый крестообразный лабиринт (Леушкина и др., 2010,), водный лабиринт Морриса (Леушкина и др., 2010), тёмно-светлого выбора (Леушкина, 2010).

Большую роль в понимании механизмов приспособительного поведения крыс с генотипами Ai/Ai и А2/А2 сыграл и анализ ежедневной динамики их поведенческих реакций в условиях новизны обстановки (Калимуллина и др., 2011). На основании серии этих экспериментов можно говорить о гиперактивности крыс с генотипом Ai/Ai, паттерн поведения которых имеет характеристики стереотипного поведения, обусловленного активацией дофаминергичекой системы (Шабанов, 2003). Для крыс с генотипом А2/А2 характерна пассивная стратегия поведения, обусловленная высокой базовой тревожностью. Эти данные согласуются с результатами Молодавкина и соавторов (Molodavkin et al., 2004), которые проводили свои исследования на крысах линии WAG/Rij с генотипом А2/А2. Кроме того, у крыс с генотипом А2/А2 выявлено увеличение (р<0,05) площади миндалевидного комплекса и базолатеральной группировки его структур (Леушкина и др., 2008), имеющей ведущее значение в формировании страха и депрессий, а результаты определения содержания и метаболизма дофамина методом высокоэффективной хроматографии показали снижение его содержания по сравнению с крысами с генотипом Ai/Ai (р<0,01) и замедление его метаболизма (Леушкина и др., 2011).

Полученные данные согласуются с имеющимися в литературе сведениями о роли аллеля А) и генотипа А(/А, по локусу Taq 1А DRD2 в формировании синдрома гиперактивности и дефицита внимания (Driltikova et al., 2008; Ponce et al, 2009; Pacit et al., 2010) импульсивности (Esposito

Smythers et al., 2009; Nemoda et al, 2010) в проявлениях темперамента, который определяется по Клосинжеру как «поиск новизны» и связан с дофаминергической системой (Han et al., 2008), экстраверсии (Smillie et al.,

2010) и предрасположенностью к психическим заболеваниям, таким как шизофрения (Ujike et al., 2009; Lohoff et al., 2010). Для пациентов, y которых выявлен генотип А2/А2 по локусу Taq 1А DRD2, наоборот, характерно наличие депрессивноподобных состояний и тревожности (Гайсина и др.,

2004; Wacker et al., 2005, Elovainio et al., 2007; Казанцева, 2008) снижение

126 когнитивных способностей и эмоциональный дефицит (Bartres-Fas et al, 2002).

У больных эпилепсией полиморфизм DRD2 и его локус Taq 1А не исследован, поэтому влияние его полиморфизма на процессы эпилептогенеза не выяснено. Между тем известно, что дофаминергическая система вовлечена в патогенетические механизмы абсансной эпилепсии у крыс линии WAG/Rij (Kuznetsova et al., 1996, De Bruin et al., 2000 и др.). Предполагается, что ведущую роль при этом играет изменение функционирования DRD2 (Birioukova et al., 2005, Midzyanovskaya, 2006). Показано, что у крыс линии WAG/Rij повышена плотность DRD2 в энторинальной коре, обонятельной луковице, гипоталамусе и вентральной тегментальной области по сравнению с крысами линии Вистар и снижены показатели метаболизма катехоламинов (Midzyanovskaya, 2006). Однако, эти данные характеризуют исходную популяцию крыс линии WAG/Rij, в которой согласно данным проведенного генотипирования локуса TaqlA гена рецептора дофамина DRD2 и варьирующих тандемных повторов гена переносчика дофамина (DAT1, Калимуллина и соавт., 2005), большинство животных являются гетерозиготами по двум указанным локусам. У гомозиготных крыс линии WAG/Rij с генотипами Ai/Ai и А2/А2 эти характеристики должны носит иной характер.

Регистрация ЭЭГ, выполненная с помощью хронических электродов, погруженных в основные эпилептогенные зоны абсансной эпилепсии трех субпопуляций крыс линии WAG/Rij с генотипами Аі/Аь Аі/А2 и А2/А2 соматосенсорную кору и ретикулярное ядро таламуса) позволила изучить характеристики ПВР и показать их ассоциацию с выявленным генотипом. У крыс с генотипом Ai/A] отмечена наибольшая продолжительность ПВР, у крыс с генотипом А2/А2 продолжительность ПВР была достоверно меньше р<0,05), а у гетерозигот были выявлены промежуточные по величине показатели (Ахмадеев и др., 2005). Эти данные показали, что выявленный полиморфизм локуса Taq 1А DRD2 является функциональным, что

127 согласуется с результатами работ, выполненными по этому локусу у человека. Показано, что Taq 1А DRD2 имеет сцепление с рядом локусов, представляющих собой однонуклеоидные замены (SNP), расположенных в промоторной части и интронах кодирующей части этого гена, при этом показатель неравновесия по сцеплению очень высок (Zhang et al., 2004). Исследование экспрессии DRD2 у носителей аллеля А] в локусе Taq 1А выявило, что у них снижена экспрессия короткой изоформы рецептора, вследствие чего изменено соотношение короткой и длинной изоформ, проявляющееся в сдвигах дофаминергической трансмиссии.

В диагностике судорожной готовности мозга большую роль играют электро-энцефалографические показатели, но какими структурными перестройками они сопровождаются, как происходит формирование первых группировок нейронов с измененными свойствами, создающими эпилептогенный очаг - остается неясным. Клиницисты, занимающиеся изучением биопсийного и аутопсийного материала, могут зарегистрировать только исходные процессы эпилептизации мозга (Гайкова, 2001), механизм же их формирования можно изучить только с помощью эксперимента или с использованием животных, болеющих эпилепсией (Погодаев, 1986).

Согласно новой теории, которая получила название "hot spot theory"

Meeren et al., 2004), абсансная эпилепсия является кортикоталамическим типом эпилепсии, согласно которой кортикальный фокус в периоральной области первичной соматосенсорной коры является ведущим в распространении пик-волновой активности. Основные положения указанной теории разработаны с использованием электрофизиологических методов на крысах линии WAG/Rij. Несмотря на убедительные электрофизиологические аргументы этой теории, структурные основы формирования пик-волновой активности в основном кортикальном фокусе практически не исследованы.

Имеется лишь две работы, в которых выявлены особенности нейронной организации и особенности иммуноререактивности нейронов, содержащих кальций-связывающие белки у крыс линии WAG/Rij. В одной из этих работ

128

Karpova et al., 2005) показано, что у крыс линии WAG/Rij изменена общая длина дендритов и их сегментов у пирамидных нейронов первого и второго слоев первичной соматосенсорной коры. В другой работе (van de Bovenkamp-Janssen et al., 2004) выявлено снижение содержания парвальбумин-содержащих нейронов.

Все вышеизложенное обосновывает актуальность проведенного нами исследования, в котором мы стремились выявить структурные основы инициации спайк-волновой активности нейронов в основном кортикальном фокусе абсансной эпилепсии - периоральном поле первичной соматосенсорной коры, а также обнаружить структурно-функциональные корелляты модулирующего влияния дофаминергической системы.

Анализ литературы по цитоархитектонике периорального поля первичной соматосенсорной коры показал, что ее характеристики приводятся при описании сенсомоторной коры, которая включает в себя кроме моторных полей и ряд полей сенсорной коры (поле вибрисс, поля первичной и вторичной сенсорной коры, Чиженкова, 1986, Андреева, Обухов, 1999 Chizhenkova, Chernukhin, 2000, Hanganu et al, 2009 и др.). Результатов детального анализа цитоархитектонических особенностей периорального поля первичной соматосенсорной коры у крысы в литературе мы не нашли.

Изучение цитоархитектоники периорального поля первичной соматосенсорной коры (далее ПСК) у крыс линии Вистар (неэпилептическая линия) и крыс линии WAG/Rij (признанная модель абсансной эпилепсии) с генотипами А|/А, и А2/А2 по локусу Taq 1А DRD2 позволило установить общие закономерности ее организации. Установлено, что ПСК у крыс всех изученных групп на фронтальных срезах мозга находится в области обонятельной борозды (incisura olfactoria). Дорсально к ней примыкает поле баррелей первичной соматосенсорной коры, вентральнее от нее находится вторичная сенсорная кора. По цитоархитектоническим критериям она четко дифференцируется от поля баррелей, а также моторных полей сенсомоторной коры. На основании цитоархитектонического анализа

129 установлено, что в первичной соматосенсорной коре имеют место явления стратификации и радиальной исчерченности, предопределяющие формирование в ней шести слоев, дифференциация которых менее выражена между вторым и третьем слоями. В составе всех слоев присутствуют пирамидные, непирамидные и глиальные клетки, с большей концентрацией пирамидных клеток в третьем и пятом слоях.

Сравнительный анализ цитоартитектонических особенностей ПСК у крыс линии WAG/Rij с генотипами А]/А| и А2/А2 по локусу Taq 1А DRD2 позволил отметить увеличение содержания непирамидных нейронов в III слое у крыс с генотипом А2/А2 по сравнению с крысами с генотипом Aj/Aj. Непирамидные клетки на цитоархитектонических и цитологических препаратах отличаются от крупных пирамидных нейронов по своим размерам (они в два раза меньше). Но провести их подсчет на цитоархитектонических препаратах затруднительно, поэтому этот факт мы решили проверить с помощью метода Гольджи, который позволяет увидеть нейроны со всеми их отростками, и на основании их нейронной организации непирамидных клеток отдифференцировать их друг от друга.

Сравнение данных структурно-количественного анализа ПСК позволило установить наличие различий величинах удельной площади ПСК у крыс линии WAG/Rij с генотипами Aj/Ai и А2/А2 по локусу Taq 1А DRD2 и удельной площади V-VI слоев. Измерение общей абсолютной площади ПСК и V-VI слоев с последующим расчетом величин удельной площади V-VI слоев показало, что удельная площадь больше у крыс с генотипом А2/А2

Мусина, 2010). Выполненные расчеты (Ai/Ai и А2/А2) по величине массы тела и головного мозга животных обеих групп крыс линии WAG/Rij показали, что масса мозга у крыс с генотипом А2/А2 значимо больше, чем у крыс с генотипом Ai/Ai, что и предопределяет большие размеры ПСК у этой группы животных, а вследствие этого - и большую удельную площадь V-VI слоев ПСК. Приведенные ниже результаты подсчета плотности пирамидных нейронов и глии в V слое ПСК обеих групп крыс показали, что увеличение

130 площади ПСК и ее V-VI слоев у крыс с генотипом А2/А2 предопределено не увеличением плотности пирамидных нейронов, а значимым увеличением других компонентов нервной ткани - прежде всего, глии и, возможно непирамидных клеток и нейропиля этих слоев коры. Можно предположить, что структурно-количественные изменения мозга могут быть выявлены и в других его частях у крыс линии WAG/Rij с генотипами Aj/A] и А2/А2 по л оку су Taq 1A DRD2. На это указывают имеющиеся в литературе сведения об уменьшении объемных характеристик среднего мозга (Cerasa et al., 2009) базальных ганглиев (Bartrés-Faz et al., 2002), и передней цингулярной коры (Montag et al., 2010) у людей с наличием аллеля А] (с генотипами А|/А, и А]/А2) в локусе Taq 1А DRD2, выявленные при использовании нейровизуализационных методов - компьютерной и магнитно-резонансной томографии. Эти изменения могут быть объяснены, очевидно, особенностями дофаминергической трансмиссии в центрах мезокортиколимбической и нигростриатарной дофаминергических систем, предопределенных полиморфизмом DRD2 (в частности, соотношением экспрессии короткой и длинной изоформ этого рецептора, от которого зависит выделение дофамина).

В центральной нервной системе взаимодействие нейронов и клеток глии осуществляется на протяжении всей жизни. На разных этапах эмбрионального развития и постнатального онтогенеза они выполняют различные функции (Vernadacis, 1996). У грызунов период глигонеза начинается одновременно с периодом нейрогенеза и заканчивается лишь через 6 месяцев после рождения. При этом существуют определенные последовательности появления различных типов глии на определенных этапах развития (Максимова, 1990; Хожай, 2005). В нервной системе нейроны и глиоциты обмениваются нейромедиаторами, нейротрофинами, которые инициируют внутриклеточные сигнальные каскады, направленные на взаимное поддержание их функционирования и жизнедеятельности. Такие взаимодействия наиболее выражены в критические периоды развития или при повреждении организма (Узденский, 2007).

Известно, что в инициации пик-волновой активности большую роль играет астроцитарная глия. Между нейронами и астроцитами происходят напряженные взаимосвязанные процессы (Ахмадеев, Нагаева, 2007). Они находят отражение в их совместном участии в функционировании ГАМК-шунта и глутаминового цикла (Leif Hertz, Ame Schousboe, 1980), а также в обеспечении деятельности глутаматных транспортеров (Shigeri et al., 2004).

Другой линией связи между нейроном и астроцитом являются биоэлектрические процессы. Погодаевым (1986) показано, что нейрон и астроциты взаимосвязаны электрохимическими потенциалами ионов IT, К+ и Na+ мембран нейроглиального комплекса, находящихся в динамическом равновесии, которое сдвигается при «разрядке» и при «зарядке» мембран. Велика роль и Са2+ , который в условиях интенсивного действия глутамата избыточно поступает в нейрон (Исаев и др., 2005). Он является регулятором нейрональной возбудимости и играет ведущую роль в механизмах инициации, поддержания и терминации эпилептиформных пачечных разрядов (Семьянов, Годухин, 2001).

Возникновение и распространение потенциала действия по мембране тела нейрона и его отросткам приводит к выходу калия в окружающую среду. Вызываемая ионами К+ деполяризация ведет к активации ферментов в глиальных клетках, вследствие чего начинают вырабатываться вещества, необходимые для поддержания метаболизма нейронов на нужном уровне, как в момент их повышенной активности, так и в последующий восстановительный период (Ашмарин, 1996). Возникший в результате возбуждения нейронов избыток калия устраняется из межклеточного пространства несколькими путями: во-первых - путём диффузии в глиальном синцитии и во-вторых - путём активного поглощения глиальной клеткой с помощью ионных насосов, встроенных в её мембрану. Таким образом, глиальные клетки пассивно и активно поглощая и выделяя калий в

132 межклеточное пространство, выполняют роль буфера, обеспечивая постоянство состава межклеточной среды (Думбай, 2007).

Сравнение данных структурно-количественного анализа позволило установить наличие различий у крыс линии WAG/Rij с генотипами Aj/Ai и А2/А2 по локусу Taq 1А DRD2 в плотности нейронов, представительстве глии и величине глиального индекса в V слое ПСК. Полученные результаты показали, что плотность нейронов у крыс с генотипом А і/А і значимо больше, чем у крыс с генотипом А2/А2 (соответственно 9,65±0,18 и 8,11±0,19, р<0,05), у крыс с генотипом А2/А2 значимо увеличено содержание глии (21,39±0,44 против 16,14±0,20, р<0,01), что приводит к значимо большему глиальному индексу у крыс с генотипом А2/А2 (2,70±0,06 против 2,01±0,05, р<0,001).

У крыс с генотипом Аі/Аі нами обнаружено меньшее количество клеток глии, чем у крыс группы А2/А2, что, вероятно, отражает снижение способности глии устранять калий из межклеточного пространства и может рассматривается как один из факторов эпилепсии (Карлов, 1999; Biriukova et al., 2005). Меньшее количество глиальных клеток у крыс с генотипом A]/Ai может рассматриваться как одна из причин, обнаруженной ассоциации генотипа А,/А, по локусу Taq 1А DRD2 с выраженной продолжительностью пик-волновых разрядов на ЭЭГ первичной соматосенсорной коры (Мусина, 2010).

Полученные нами данные следует сопоставить с теми, которые есть в литературе по крысам линии WAG/Rij (Sitnikova et al.2011). Авторами показано, что у крыс линии WAG/Rij по сравнению с крысами линии АСІ неэпилептическая линия) в соматосенсорной коре снижено содержание нейронов и глии в глубоких слоях коры, а также уменьшено значение глиального индекса. На первый взгляд, полученные нами данные противоречат результатам указанных авторов. Но это кажущееся противоречие, так как эти исследования проведены на крысах линии

WAG/Rij, у которых не генотипирован локус Taq 1А DRD2, т.е. на исходной популяции этих крыс. В исходной популяции крыс линии WAG/Rij по нашим

133 данным (Калимуллина и др., 2005) 75% крыс являются гетерозиготами по указанному локусу, 21% имеют генотип А2/А2 и только 4% крыс являются носителями генотипа Aj/Ai. Если сопоставить полученные нами данные с результатами Sitnikova et al. (2011), то у большинства исследованных этими авторами крыс присутствовал минорный аллель (Ai), который возможно, ассоциирован со снижением количества глии и невысокими значениями глиального индекса.

Большой интерес для выяснения механизмов эпилептогенеза представляют имеющиеся в литературе сведения о формировании комплексов нейронов и астроцитов. Они выявлены в ретикулярном ядре таламуса, которое наряду с соматосенсорной корой участвует в создании кортикоталамического круга инициации эпиактивности (Ахмадеев, Нагаева, 2007). Астроциты в составе комплексов всегда определялись на поверхности нейронов, т.е. имело место явление сателлеза. Поэтому при подсчете числа астроцитов в единице объема ткани мозга мы подсчитывали, кроме астроцитов, лежащих между нейронами, и количество астроцитов -сателлитов. У крыс линии WAG/Rij с генотипами Aj/Ai и А2/А2 нам выявить различия в представительстве сателлитной глии не удалось.

Кроме количественных изменений со стороны глии, при проведении электронно-микроскопического исследования мы обратили внимание на явления гипертрофии астроцитов. Этот феномен считается характерным для эпилептического мозга (Hawrylak et al., 1993).

Исследование нейронной организации ПСК крыс трех групп (линии Вистар и двух групп линии WAG/Rij, различающихся по генотипу локуса Taq DRD2), позволило установить, что общий принцип строения у крыс разных линий тождественен как по набору, так и пространственному расположению пирамидных и непирамидных нейронов. Препараты, приготовленные по методу Гольджи, наглядно демонстрируют ход апикальных дендритов пирамидных нейронов пятого и шестого слоев ПСК у крыс всех изученных групп (линии Вистар и WAG/Rij) до зонального слоя

134 коры, при этом хорошо видно, что их параллельный ход формирует пучки дендритов. Эта особенность нашла отражение и в работе Skoglund et al.(2004). Авторы детально описали структурную и функциональную организацию этих пучков у крыс в соматосенсорной коре, показав, что в их состав входит от трех до двенадцати дендритов, они достигают пиальной поверхности мозга. Наибольшая плотность их упаковки отмечена в IV слое. Авторами высказано предположение, что взаимодействие пирамидных нейронов, осуществляемое посредством дендритов, входящих в состав пучков, имеет способствует оптимизации их деятельности.

Во всех слоях ПСК выявлены разные типы непирамидных клеток, наиболее часто среди которых представлены клетки Ретциуса-Кахала, корзинчатые нейроны и нейроны Мартинотти.

Подсчет числа корзинчатых (крупных, малых и ячеистых) нейронов во втором-третьем и четвертом слоях суммарно показал, что по представительству этих нейронов между изученными линиями крыс существуют значимые различия. У крыс линии Вистар количество корзинчатых нейронов у различных животных колебалось от шести до двадцати двух, и среднем составило 14,36±1,63 клетки. У крыс линии

WAG/Rij с генотипом А2/А2 корзинчатые клетки мы смогли выявить и подсчитать у 10 крыс (у других импрегнация серебром прошла некачественно) и средняя их количества составила 8,00±1,42. Статистическое сравнение между крысами линии Вистар и крысами линии WAG/Rij с генотипом А2/А2 показало, что различия достоверны при уровне значимости р<0,05 (t=2,49, р=0,034). Это говорит о том, что у крыс линии WAG/Rij с генотипом А2/А2 количество корзинчатых нейронов значимо уменьшено. У крыс линии линии WAG/Rij с генотипом Aj/Ai средняя количества корзинчатых нейронов равна 4,91±0,62, что отражает достоверное уменьшение их количества по сравнению с крысами линии WAG/Rij с генотипом А2/А2 (t= 2,58, р=0,029). Если сравнить количество корзинчатых нейронов у крыс линии Вистар (неэпилептическая линия) и суммарные

135 показатель по обеим группам крыс линии WAG/Rij (модель абсансной эпилепсии), то различия высоко значимы (t=2,91, р=0,015). Это свидетельствует о том, что у крыс с абсансной эпилепсией значимо снижено количество корзинчатых нейронов.

Известно, что корзинчатые нейроны являются ГАМК-ергическими интернейронами, которые формируют тормозные (симметричные) синапсы на телах и проксимальных дендритах пирамидных клеток, контролируя, таким образом, возбудимость этих нейронов (Cobb et al., 1995; Miles et al., 1996, Buhl et al., 1997; Thomson and Deuchars, 1997; Galarreta and Hestrin, 1998; Reyes et al., 1998). Корзинчатые нейроны экспрессируют кальций-связывающие белки и нейропептиды (DeFelipe, 1993; Cauli, et al., 1997; Kawaguchi and Kubota, 1997). Наибольший процент среди корзинчатых клеток во втором-третьем слоях ПСК приходится на ячеистые корзинчатые нейроны (Wang et al., 2002), которые реципрокно связаны с пирамидными нейронами и другими интернейронами ПСК, вследствие чего играют важную роль в синхронизации их электрической активности (Buzsaki and Chrobak, 1995; Tamas et al., 1998, Galarreta and Hestrin, 1999; Gibson et al., 1999).

Наши данные, свидетельствующие о снижении количества корзинчатых нейронов у двух групп исследованных нами крыс согласуются с результатами исследований по эпилепсии, проведенные на аутопсийном и биопсийном материале на людях, а также на животных - моделях эпилепсии. Из них следует, что среди интернейронов чаще всего отмечается снижение количества корзинчатых клеток и клеток - канделябров (Ribak et al., 1979, 1982; Ribak, 1985; Houser et al., 1986; Houser, 1991; Ribak 1991, DeFelipe, 1999).

Полученные нами результаты согласуются с данными van de

В ovenkamp-Janssen et al. (2004), которые показали, применив иммуноцитохимический метод выявления парвальбумина, что количество иммунореактивных к этому пептиду у крыс линии WAG/Rij снижено по сравнению с неэпилептической линией крыс - ACI. Известно, что

136 корзинчатые нейроны содержат этот пептид, причем чаще всего он выявляется в ячеистых корзинчатых нейронах (Wang, 2002).

Согласно современной кортикоталамической теории (Меерен и др., 2004) первоначальный «ведущий» спайк всегда появляется в относительно ограниченной области - периоральном поле соматосенсорной коры. Именно эта область предрасположена к генерации осцилляторной активности. Осцилляторная активность вызывает в нервных сетях возбуждение, достаточное, чтобы преодолеть тормозный контроль. Спонтанные или вызванные синхронные разряды небольшого числа пирамидных клеток V слоя коры могут в таких условиях быстро покинуть данную область и распространиться. Характерной чертой строения пирамидных нейронов нижних слоев сенсомоторной коры является наличие коллатералей у аксонов. Через коллатерали осуществляется взаимодействие между отдельными пирамидными нейронами подкорковых образований (Чиженкова, 1986; Telfeian, Connors, 2003).

Нами проведена оценка структурно-функциональных характеристик пирамидных нейронов пятого слоя ПСК и изучена ультраструктура глии, сосудов и нервных волокон. В составе ПСК выявлено большое разнообразие нейронов и глии, но основное внимание в нашей работе мы уделили ультраструктуре пирамидных нейронов пятого слоя, сопровождающих их клеток глии - астроцитам и олигодендроглии, а также провели анализ состояния миелиновых оболочек нервных волокон.

Пирамидные и непирамидные нейроны дифференцировали по их размеру, а также по степени развития гранулярной цитоплазматической сети, которая в пирамидных клетках формировала очаговые скопления эквиваленты телец Ниссля. Пирамидные нейроны имели светлое, богатого эухроматином клеточное ядро с центрально расположенным компактным ядрышком. Перинуклеарное пространство в таких нейронах было узким, поверхность ядерной мембраны содержала небольшие складки. В кариоплазме присутствовали перихроматиновые гранулы около краевого гетерохроматина. Узкие канальцы гранулярной цитоплазматической сети формировали параллельные друг другу стопки (тельца Ниссля), расположенные в перинуклеарной зоне, определялись небольшие скопления полисом. Умеренное количество митохондрий равномерно заполняли перикарион. Они были диффузно распределены по перикариону клетки, имели умеренно плотный матрикс, четкие кристы. В цитоплазме определялись первичные лизосомы и единичные липофусциновые гранулы. Эти ультраструктурные особенности свидетельствовали о том, что для этой группы нейронов характерно состояние спокойного режима функционирования, которое при анализе структурно-функциональных характеристик нейронов, мы условно обозначили как «состояние покоя».

Между пирамидными нейронами находились астроциты и олигодендроциты. Нами выявлены протоплазматические и фибриллярные астроциты. Протоплазматические астроциты равномерно распределены между нейронами, с помощью своих отростков экранируют синапсы и стенки сосудов, некоторые из них располагаются на поверхности тел нейронов. Средний размер тела астроцитов составляет 6-7 мкм. Некоторая часть астроцитов имела размер тела 8-12 мкм, что свидетельствовало об их гипертрофии. Фибриллярные астроциты чаще имели полигональную форму тела и клеточное ядро веретеновидной формы, со множественными складками ядерной мембраны. В их цитоплазме определялись хорошо развитый комплекс Гольджи, канальцы цитоплазматической сети и множественные нейрофиламенты, продолжающиеся в область их отростков. Олигодендроциты выделяются среди других глиальных элементов большей электронной плотностью цитоплазмы и клеточного ядра. Это клетки с округлой или многоугольной формой тел, по размеру меньше астроцитов (45 мкм). Микроглия представлена в меньшем количестве, чем астроциты и олигодендроциты. Она располагается среди других клеточных элементов или локализуется в периваскулярных зонах. В перикарионах клеток микроглии выявляются многочисленные мелкие липидные капли.

Важные сведения о взаимодействии нейронов дает исследование синапсоархитектоники. Подсчет плотности синапсов на единицу площади не выявил различий между крысами WAG/Rij, имеющими различия в генотипе (Aj/Ai - 12,7±2,1, А2/А2 - 9,43±1,3, р>0,05). Исследование характеристик синапсов на пирамидных нейронах и в прилежащем к ним нейропиле показало, что у крыс с генотипом Ai/Ai преобладающим типом синапсов являются аксо-шипиковые, у крыс с генотипом А2/А2 - аксо-дендритные. Кроме того у крыс с генотипом А2/А2 больше аксосоматических синапсов (5,4% против 3,7 у крыс с генотипом Ai/Ai). Эти различия, вероятно, можно объяснить наличием у крыс с генотипом А2/А2 статистически значимого большего количества корзинчатых нейронов, которые формируют синапсы преимущественно на телах и основных стволах дендритов (Somogyi et al., 1983; Jones and Hendry, 1984; Wang et al., 2002). Корзинчатые нейроны составляют 50% всех интернейронов II-III слоев неокортекса, при этом 73% приходится на их форму, которая получила название ячеистых корзинчатых нейронов (the nest basket cells). Последние, реципрокно связанные с пирамидными нейронами и другими интернейронами, играют важную роль в синхронизации нейронных сетей (Buzsaki and Chrobak, 1995; Tamas et al., 1998, Wang et al., 2002)

Среди корзинчатых нейронов важную роль в регуляции внутрикорковых процессов приписывают ячеистым корзинчатым клеткам (the nest basket cells). Показано, что они реципрокно связанны с пирамидными нейронами и другими непирамидными нейронами и являются основным механизмов регуляции их возбудимости, участвуя в синхронизации.

Нами также отмечено, что 88,9 % синапсов у крыс с генотипом Aj/Aj являются возбуждающими (асимметричными) против 65% у крыс с генотипом А2/А2. Обращает на себя также тот факт, что у крыс обеих групп выявляется достаточно большой процент дендро-дендритных синапсов, которые играют большую роль в синхронизации деятельности нейронов (Pinault et al., 1998).

По мнению Marrone и Petit (2002) информативным показателем напряженности процессов, происходящих в нейронных сетях, при изучении синапсоархитектоники является не плотность синапсов на единицу площади мозговой ткани, а изменения характеристик постсинаптической мембраны, проявляющиеся формированием перфорированных синапсов и ее кривизны. Наличие большего количества перфорированных синапсов (11,2 у крыс с генотипом А]/А] и 8,1 у крыс с генотипом А2/А2) и большего числа животных с вогнутым рельефом постсинаптической мембраны у крыс с генотипом A!/Ai(25,9 у Ai/Ai и 16,2 у А2/А2) свидетельствуют, что у крыс с генотипом А1А1 имеют место структурные показатели длительной потенциации синаптической передачи в нейронных сетях V слоя ПСК.

Как сказываются синаптический потенциал формируемых на нейронах синапсов и длительная потенциация синаптической передачи на функциональном состоянии пирамидных нейронов - инициаторов формирования пик-волнового разряда, мы решили выяснить путем оценки их состояния путем ультраструктурного анализа.

Структурно-функциональное состояние пирамидных нейронов определяли как на основании ультраструктуры клеточного ядра, так и органоидов цитоплазмы. В клеточном ядре, прежде всего, обращали внимание на показатели транскрипционной активности: наличие интерхроматиновых гранул (ИХГ) и перихроматиновых гранул (ПХГ). Анализировали состояние ядрышка, в котором определяли количество и размеры фибриллярных центров, наличие в них плотного компонента. Учитывали соотношение эу- и гетерохроматина, особенности ядерной мембраны (ее рельеф, ширину перинуклеарного пространства). Среди органелл цитоплазмы, прежде всего, учитывали характеристики ультраструктуры митохондрий, особенности цитоплазматической сети, комплекса Гольджи. При проведении анализа руководствовались критериями, разработанными Ахмадеевым и Калимуллиной (2005).

Ультраструктурный анализ функционального состояния нейронов проводили на всем массиве полученных данных по обеим группам крыс линии WAG/Rij, в последующем было подсчитано процентное соотношение различных функциональных состояний нейронов, выявленных в группе крыс с генотипом Aj/Ai и с генотипом А2/А2. Нас в первую очередь, интересовало у какой группы крыс (с генотипом Ai/Ai или с генотипом А2/А2) будет больше нейронов в состоянии высокой функциональной активности.

Кроме состояния спокойного функционирования нейронов в части из них мы видели появление в клеточных ядрах признаков транскрипционной активности, сопровождавшиеся увеличением и разрыхлением ядрышка. В его составе выявлялись отдельные мелкие фибриллярные центры. Ядерная оболочка имела инвагинации и очаговые расширения перинуклеарного пространства. В кариоплазме уменьшалось содержание гетерохроматина, присутствовали небольшие очаговые скопления ИХГ. Наблюдалась гипертрофия гранулярной цитоплазматической сети, увеличивались количество и размеры митохондрий, около цистерн комплекса Гольджи появлялись многочисленные микропузырьки. Выявленная совокупность характеристик свидетельствовала о том, что эти нейроны находятся в состоянии «умеренной активности».

Для состояния «повышенной активности» было характерно появление в кариоплазме большого количества гранулярного материала (ИХГ и ПХГ). Размеры ядра и ядрышка были увеличены, в ядрышке выявлялись фибриллярные центры с плотным компонентом. Ядерная мембрана имела складчатую структуру. Имели место гипертрофия и гиперплазия митохондрий с темным матриксом, расширение канальцев цитоплазматической сети.

Состояние «пика активности» распознавалось нами на основании ряда показателей: высокой электронной плотности кариоплазмы увеличенного в размерах ядра, в которой определялось не только большое количество гранулярного материала, представленного кластерами ИХГ, но и присутствие

141 осмиофильной мелкозернистой субстанции. Рыхлое ядрышко было увеличено в размерах, имело хорошо различимый гранулярный компонент. В нем по сравнению с состоянием «повышенной активности» было увеличено количество фибриллярных центров, имевших разные размеры. Мелкие фибриллярные центры содержали плотный компонент, крупные - были свободны от него, выглядели просветленными. Примечательным для этого состояния было появление в кариоплазме мелких очагов гетерохроматина, различных по величине и плотности. Около участков гетерохроматина выявлялись перихроматиновые гранулы. Перинуклеарное пространство было равномерно расширено, размеры ядерных пор увеличены, поверхность ядра складчатая. Канальцы цитоплазматической сети были расширены, между ними выявлялись скопления полисом. Комплекс Гольджи достигал высокого уровня развития. Определялось много гипертрофированных митохондрий, некоторые из них имели светлый матрикси разрушенные кристы. Встречались мультивезикулярные и мультиламинарные тельца. Структурная организация этих нейронов указывала на высокую интенсивность протекающих в них транскрипционных процессов.

Структурная организация нейронов в состоянии «пика активности» указывает на высокую интенсивность, протекающих в них транскрипционных процессов. Осмиофилия кариоплазмы, возможно, свидетельствует об увеличении содержания в клеточном ядре белков, принимающих участие в транспорте создаваемых РНК в цитоплазму и включающихся в процессы конденсации хроматина. В настоящее время выявлено много таких групп белковых молекул - коактиваторы, корепроссоры, коинтеграторы и т.д. (Смирнов, 2005, Кулинский, Колесниченко, 2005). Вероятно, в таких клетках усилены процессы регенерации (Погодаев, 1986; Ахмадеев, Калимуллина, 2006).

У крыс обеих групп в составе пресинаптической мембраны в разных типах синапсов, мы наблюдали митохондрии с частично разрушенными кристами. Известно, что митохондрии с просветленным матриксом и

142 частично разрушенными кристами могут встречаться и в норме. Особенно часто эти митохондрии наблюдаются в клетках с повышенной синтетической активностью (Манина, 1976). Но также известно, что при различных патологических состояниях появляется много митохондрий с разрушенными кристами (Манина, 1971). Большое количество митохондрий с просветленным матриксом и полностью разрушенными кристами может указывать на негативные и, возможно, необратимые процессы в клетки. В настоящее время известно, что митохондрии являются центральным звеном в цепи событий, приводящих к запуску в клетке окислительного стресса. Нарушение баланса между системами генерации и системами удаления активных форм кислорода (АФК) в митохондриях приводит к возникновению окислительного стресса, в результате которого происходит открытие неспецифической поры, что обуславливает потерю мембранного потенциала, и, следовательно, невозможность импортирования митохондриальных белков, синтезируемых в цитозоле. Такие поврежденные митохондрии не могут восстановить свои функции и должны быть уничтожены. Этот процесс В.П. Скулачевым был назван «митоптозом» (Скулачев, 1999). Благодаря ему митохондриальная популяция очищается от отдельных органелл, продуцирующих избыточные количества АФК, тем самым сохраняя жизнь клетке. Если же открытие неспецифической поры происходит в большинстве митохондрий клетки, это неизбежно приводит к запуску в клетке апоптоза, поскольку во всех этих органеллах происходит набухание митохондриального матрикса, разрушение внешней митохондриальной мембраны, выход цитохрома с и других проапоптозных агентов из межмембранного пространства в цитозоль (8ки1асЬеу ег а1., 2004).

Показателями «снижения активности» нейронов являлось: 1)снижение осмиофилии клеточного ядра, которое было следствием уменьшения содержания в нем ядерных транскриптов, преимущественно ИХГ; 2) увеличение содержания краевого гетерохроматина; 3) уплотнение ядрышка, которое уменьшалось в размерах, и в нем снижалось количество фибриллярных центров. Единичные фибриллярные центры не содержали плотного компонента и были просветленными. Ядрышко чаще всего находилось эксцентрично, в контакте с краевым хроматином.

Показателем завершения периода активности нейрона и его возврата в режим спокойного функционирования были явления сегрегации ядрышка. Эти нейроны приобретали характеристики «светлых» клеток - их клеточное ядро и цитоплазма были проницаемы для электронов. Для явлений сегрегации ядрышка было характерно разделение гранулярного компонента ядрышка, свидетельствующая о блокаде синтеза белка. Поверхность ядра в некоторых участках сохраняла складчатую структуру, но на большей части поверхности имела ровный рельеф. Количество митохондрий снижалось, и их концентрация вокруг ядра также уменьшалась, в основном, они были равномерно распределены по перикариону. Снижение транскрипционной активности, изменения ядерной мембраны и компонентов ядрышка позволяли оценить состояние этой части нейронов как «возврата к исходному состоянию».

Согласно полученным данным у крыс с генотипом A]/Ai процент нейронов, находящихся в состоянии «пика активности» равен 23, у крыс с генотипом A2/A2 он составляет 14. Проведенный статистический анализ (непараметрическая статистика, U-критерий Манна-Уитни) показал значимость выявленных различий (р<0,05). Эти данные свидетельствуют о том, что нейроны V слоя ПСК у крыс с генотипом Ai/Ai «работают» более интенсивно по сравнению с крысами с генотипом А2/А2. Это позволяет предполагать, что их электрическая активность должна быть выше. Но играет ли это роль в формировании пик-волновой активности, которая предопределяется, прежде всего, синхронизацией деполяризации нейронов, можно выяснить с помощью регистрации ЭЭГ показателей ПСК у двух изучаемых нами групп крыс линии WAG/Rij.

Среди неспециализированных межклеточных контактов в соматосенсорной коре у крыс анализируемых групп преобладали

144 десмосомовидные контакты. Установлено, что структура десмосомоподобных контактов основана на филаментозном актине (Ф-актин). Отдельные филаменты актина пронизывают мембрану так, что концы одной и той же молекулы наблюдаются по разные стороны фосфолипидного бислоя. Известна способность свободных молекул Ф-актина в воде переносить ионы по своей поверхности. Предполагается, что эта способность Ф-актина сохраняется и при включении полимерной молекулы в липидный бислой. что, возможно, служит основой трансмембранного переноса ионов (Мошков, 1985, Мошков и др., 2001, 2003). Работами научной школы Д.А.Мошкова приведены убедительные доказательства коммуникационных свойств десмосомоподобных контактов, прилежащих к смешанным синапсам. Иммуноцитохимические исследования показали, что в области десмосомоподобных контактов концентрируются молекулы адгезии нервных клеток, кадгерины, катенины. Эти молекулы важны для синаптической пластичности (Spacek, 1985).

В составе пресинаптической мембраны у крыс с генотипами Ai/Ai и А2/А2 выделены синаптические пузырьки круглой, овальной и сферической формы с плотным центром. Они, согласно литературным данным, могут содержать моноамины (50-100 нм), пептиды (80-120 нм) и нанопептиды (130300 нм) (Поленов, 1993; Гарлов, 2002).

В нейропиле мы регистрировали и состояние миелиновых нервных волокон, в которых были выявлены участки разволокнения миелиновой оболочки. В последнее время в литературе обсуждается роль демиелинизирующего процесса в формировании эпилептических очагов, так как появился ряд экспериментальных и клинических данных, свидетельствующих о его существовании.

Основной белок миелина (ОБМ) является структурным белком миелина (иммунохимическим маркером олигодендроцитов и шванновских клеток), участвующим в регуляции созревания нервных волокон, его появление в сыворотке крови напрямую связывают с деструкцией миелина

145

Гайкова, 2001; Завалишин, 1996). ОБМ- наиболее изученный маркер белого вещества. Белок миелина является наиболее иммуногенным, повышение его концентрации в биологических жидкостях свидетельствует о процессе демиелинизации (Бойко, 1995; 1989). Биохимическое исследование липидов мозга подтверждает морфологические данные о значительном повреждении миелина: в белом веществе головного мозга больных эпилепсией отмечается снижение уровня как цереброзидов, так и сульфоцереброзидов до 30% у подавляющего большинства обследованных. Цереброзиды также являются маркерами миелина, поэтому уменьшение их содержания в белом веществе указывает на частичный распад миелиновых оболочек. Повреждение миелина и нарушение его изолирующей функции может значительно изменять проведение нервных импульсов, транспорта и обмена ионов (К+, Са++ и др.). Демиелинизация аксонов, являющаяся универсальной формой реакции нервной системы на патологическое воздействие, делает возможной несинаптическую передачу нервных импульсов. У больных симптоматической эпилепсией в сравнении со здоровыми отмечается повышенный уровень антител к основному белку миелина и наличие корреляции этих показателей с изменениями на ЭЭГ (Никитина, 2004). В участках демиелинизации обнаруживаются резко выраженные изменения липидов (цереброзидов, сфингомиелина и фосфолипидов), составляющих миелин, а также феномен глиоза, который расценивается как компенсаторно-приспособительная реакция, направленная, возможно, на восстановление нарушенной (за счет демиелинизации) изоляции нервных проводников. Зарегистрированные нами участки разволокнения миелиновой оболочки, на наш взгляд, являются следствием эпилептических процессов. Нам не удалось выявить большую выраженность этих процессов в одной из двух групп изученных животных.

Дофамин является одним из ключевых медиаторов центральной и периферической нервной системы (Анохина, 1992). Детальные исследования последних десятилетий существенно расширили представления о структуре и

146 многочисленных функциях дофаминергической системы мозга. Сейчас не подлежит сомнению утверждение о важной роли дофаминергической передачи в контроле локомоторной активности, мотивационных, когнитивных процессов, гормональной секреции. Рецептор дофамина второго типа - DRD2 широко представлен в ЦНС и является гликопротеидом. Существуют две изоформы мРНК DRD2 - рецептора, которые образуются в результате альтернативного сплайсинга (Eubanks et al., 1992).

Известно, что влияние дофамина на глутаматергические пирамидные нейроны осуществляется прямо через дофаминовые рецепторы (Santana et al, 2009; Xu and Yao, 2010), или опосредовано интернейронами (Sesack et al, 2003). Пирамидные нейроны неокортекса снабжены дофаминовыми рецепторами, при этом найдено, что Д1 и Д2 локализуются преимущественно на телах, в то время как Д5 внутри апикальных дендритов (Awenowicz, Porter, 2002). Дофамин через Дг рецепторы снижает выделение ГАМК интернейронами (Xu and Yao, 2010).

Роль DRD2 в патогенезе многих психоневрологических заболеваний показана многочисленными исследованиями (Starr, 1995; Midzyanovskaya, 2006, Seeman, 2006 и др.), однако роль его полиморфизмов оставалась до последнего времени неисследованной. Большая серия работ выполнена по изучению роли этого рецептора в механизмах когнитивных процессов и рабочей памяти у человека и животных (Lewis et al., 2004; Owen, 1996; Kellendonk et al., 2006; Cropley et al., 2006; Bertolino, 2009; 2010). Показано, что дофамин во фронтальной коре и в базальных ганглиях влияет на ГАМК -и глутаматергическую трансмиссию (Centonze et al., 2002; Delgado et al., 2000; Cepeda et al., 2001; Bertolino 2009; 2010). Механизмы взаимодействия ГАМК-, глутамат- и дофаминергической систем, выявленные в указанных выше работах, вероятно,имеют место и при эпилептогенезе.

Показано, что в кортикальном фокусе крыс линии WAG/Rij имеет место нарушение ГАМК-ергического торможения (Luhmann et al., 1995), оно менее эффективно по сравнению с крысами Вистар, в силу чего

147 внутрикорковые нервные сети более чувствительны к приходящим разрядам импульсов. Одним из факторов этого явления может быть уменьшение содержания в нейронах этой области кальций-связывающих белков типа парвальбумина (Jansen-B о venkamp et al., 2004). Известно, что дофаминергическая система вовлечена в патогенетические механизмы абсансной эпилепсии у крыс линии WAG/Rij (Deransart et al., 2000; Bruin et al., 2001 и др.). Предполагается, что ведущую роль при этом играет изменение функционирования DRD2 (Midzyanovskaya, 2006).

Целью электрофизиологической части работы явилась оценка влияния генотипа по локусу Taq 1А DRD2 на характеристики пик-волновых разрядов при регистрации их в соматосенсорной, теменной и затылочной областях коры крыс линии WAG/Rij.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Федорова, Альбина Мубараковна, Саранск

1. Адрианов О. С. О принципах структурно-функциональной организации мозга (избранные труды) / О.С. Адрианов. М.: Медицина. - 1999. - 250с.

2. Андреева Н. Г., Обухов Д. К. Эволюционная морфология нервной системы позвоночных / Н. Г. Андреева, Д. К. Обухов. СПб.: Лань. - 1999. -384с.

3. Анохина И.П. Дофаминовая система мозга и дофамин / И. П. Анохина // Вестник РАМН. 1992. - №7. - С.7-11.

4. Астафьева Н.М. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения / Н.М. Астафьева // Успехи физических наук. 1996. - Т. 166, №11. -С.1145-1170.

5. Ахмадеев A.B., Баязитова Л.И., Бикбаев А.Ф. Ассоциация гена DRD2 с особенностями ЭЭГ и гематологических показателей двух субпопуляций крыс линии WAG/Rij / A.B. Ахмадеев, Л.И. Баязитова, А.Ф. Бикбаев // Медицинская генетика. 2005. - №4. -С. 150-157.

6. Ахмадеев A.B., Калимуллина Л.Б. Половые стероиды и моноамины в системе нейроэндокринной регуляции функций миндалевидного комплекса мозга / A.B. Ахмадеев, Л.Б. Калимуллина. Российский физиологический журнал. - 2011. - Т.97, № 5. - С.483-491.

7. Ахмадеев A.B., Калимуллина Л.Б. Структурно-функциональная характеристика нейроэндокринных нейронов миндалевидного комплекса на стадии диэструс A.B. Ахмадеев, Л.Б. Калимуллина //Успехи современного естествознания. 2005. -№9. - С. 17-19.

8. Ахмадеев A.B., Нагаева Д.В. Участие комплексов нейрон-астроцит в процессе эпилептизации мозга / A.B. Ахмадеев, Д.В. Нагаева // Успехи фундаментального естествознания. 2007. - №7. - С.13-16.

9. Ашмарин И. П., Каменская М. А. Нейропептиды в синаптической передаче /И. П. Ашмарин, М.А. Каменская. М.: ВИНИТИ. - 1988. - 184 с. (Итоги науки и техники. Серия Физиология человека и животных. Т. 34).

10. Ашмарин И.П. Нейрохимия /И. П. Ашмарин. М.: Изд-во Института Биомедицинской химии РАМН. - 1996. - 470с.

11. Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Д. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения / Я. Буреш, О. Бурешова, Д. Хьюстон. Москва: Высшая школа. - 1991. - 400с.

12. Белоусова Е.Д. Ермакова А.Ю. Детская абсансная эпилепсия / Е.Д. Белоусова, А.Ю. Ермаков // Лечащий врач. 2004. - №1. - С.4-8.

13. Богословская Л., Поляков Г. И. Пути морфологического прогресса нервных центров у высших позвоночных / Л. Богословская, Г.И. Поляков. -М.: Наука.-1981.- 159с.

14. Бойко А.Н. Рассеянный склероз, молекулярные и клеточные механизмы /А.Н. Бойко // Молекулярная биология. 1995. - № 4. - С. 729.

15. Волошин М.Я. Электрофизиологические методы исследоваяния головного мозга в эксперименте /М. Я. Волошин. Киев: Наукова думка. -1987.- 192 с.

16. Гайкова О.Н. Изменения белого вещества головного мозга при височной эпилепсии: Автореф. дисс. д-ра мед. наук./ О.Н. Гайкова. СПб, 2001.-38 с.

17. Гайсина Д.А. Юрьев Е.Б., Гумерова Р.Б. и др. Ассоциация полиморфных ДНК локусов гена DRD2 и гена переносчика дофамина с агрессивным поведением / Д.А. Гайсина, Е.Б. Юрьев, Р.Б. Гумерова // Медицинская генетика. - 2004. - Т. 4, №3. - С. 145-148.

18. Гарлов П.Е. Морфофункциональная основа пластичности нейросекреторных клеток / П. Е. Гарлов // Цитология. 2002. - Т. 44, № 8. -С.747-767.

19. Голуб В.А. Выявление патологических паттернов ЭЭГ с помощью вейвлет-преобразования / В.А. Голуб, И.Н. Козлова, Н.П. Сереженко // Вестник ВГУ, Серия: Систем, анализ и информ. технологии. 2007. - №2. -С.61-64.

20. Дзяк JI. А., Зенков Л. Р., Кириченко А. Г. Эпилепсия / Л. А. Дзяк, Л.Р. Зенков, А. Г. Кириченко. Киев: Книга-плюс. - 2001. - 168с.

21. Думбай В.Н. Структура и функции глии / В.Н. Думбай. Ростов-на-Дону: Изд-во Южного федерального университета, 2007. - 32с.

22. Завалишин И.А., Захарова М.Н. Оксидантный стресс общий механизм повреждения при заболеваниях нервной системы / И.А. Завалишин, М.Н. Захарова // Журнал неврологии и психиатрии им С.С.Корсакова. 1996. -№2. - С.111-114.

23. Зенков Л. Р. Клиническая электроэнцефалография (с элементами эпилептологии) /Л.Р. Зенков. М.: МЕДпрессинформ. - 2004. - 368с.

24. Зенков Л.Р. Клиническая эпилептология (с элементами нейрофизиологии) / Л.Р. Зенков. М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 2002. - 416 с.

25. Исаев Н.К., Андреева H.A., Стельмашук Е.В., Зоров Д.Б. Роль митохондрий в механизмах токсического действия глутамата (обзор) / Н.К.

26. Исаев, H.A. Андреева, E.B. Стельмашук, Д.Б. Зоров // Биохимия. 2005. -Т.70, №6. - С.741-750.

27. Кабанова И.В. Анализ электроэнцефалограмм септо-гиппокампальной системы мозга в процессе эпилептогенезас использованием вейвлет-преобразования: Дисс. на степень магистра / И.В. Кабанова. -Долгопрудный. 2011. - 41 с.

28. Казанцева A.B., Гайсина Д.А., Малых С.Б., Хуснутдинова Э.К. Роль генетических факторов в формировании свойств личности и темперамента / A.B. Казанцева, Д. А. Гайсина, С.Б. Малых, Э.К. Хуснутдинова // Медицинская генетика. 2008. - №3. - С.3-13.

29. Калимуллина Л.Б., Ахмадеев A.B., Бикбаев А.Ф. Полиморфизм Taq 1А рестрикционного локуса гена DRD2 и гена DATi у крыс линии WAG/Rij / Л. Б. Калимуллина, A.B. Ахмадеев, А.Ф. Бикбаев // Медицинская генетика. -2005. №5. - С.198-199.

30. Карлов В. А. Неврология / В.А. Карлов. М.: Медицинское информационное агентство (МИА). - 2002. - 640с.

31. Карлов В. А. Современная концепция лечения эпилепсии / В.А. Карлов // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 1999. - Т.99, №5. -С.4-7.

32. Карлов В.А. Эпилепсия / В.А. Карлов. М.: Медицина. - 1990. - 336с.

33. Косицын Н.С. Марченко В.Г., Пасикова Н.В. Структурные основы процессор внутриклеточной синхронизации эпилептических потенциалов в сенсомоторной области неокортекса крыс. / Н.С. Косицын Н.С. В.Г.

34. Марченко, H.B. Пасикова // Российский физиологический журнал. 2000. -№5. - С.532-540.

35. Кулинский В.И., Колесниченко JI.C. Молекулярные механизмы действия гормонов. Киназные системы. Системы с внутриклеточными рецепторами. Трансактивация СТС (обзор) / В.И. Кулинский, JI.C. Колесниченко // Биохимия. 2005. - Т.70, № 4. - С.476-493.

36. Курепина М. Мозг животных / М. Курепина. М.: Наука. - 1981. - 145 с.

37. Ласков В.Н. Кодирование амплитуды тактильного стимула ансамблями нейронов соматосенсорной области коры мозга крысы / В.Н. Ласков // Нейрофизиология/Neurophysiology. 1995. - Т.27, №2. - С.83 - 92.

38. Леушкина Н.Ф., Ахмадеев A.B., Калимуллина Л.Б. Характеристика поведения крыс, различающихся по генотипу локуса TAG 1А гена рецептора дофамина второго типа, в тесте приподнятый крестообразный лабиринт /

39. Н.Ф. Леушкина, A.B. Ахмадеев, Л.Б. Калимуллина // Фундаментальные исследования. 2010. - №5. - С.34-38.

40. Максимова Е.В. Онтогенез больших полушарий / Е.В. Максимова М.: Наука.- 1990.- 183 с.

41. Манина A.A. Ультраструктурные основы деятельности мозга / A.A. Манина. Л.: Медицина. - 1976. - 184 с.

42. Манина A.A. Ультраструктурные изменения и репаративные процессы в центральной нервной системе при различных воздействиях / A.A. Манина. Л.: «Медицина». - 1971. - 199 с.

43. Меркулов Г.А. Курс патологогистологической техники / Г.А. Меркулов. -JI. \ Медицина 1969. - С. 406.

44. Мидзяновская И.С., Кузнецова Г.Д., Туомисто Л. и др. Концентрация дофамина и его метаболитов в различных структурах мозга крыс линий WAG/Rij и Вистар / И.С. Мидзяновская, Г.Д. Кузнецова, Л. Туомисто и др. // Нейрохимия. 2004. - Т.21, № 4. - С.264-270.

45. Мошков Д.А. Адаптация и ультраструктура нейрона / Д.А. Мошков. -М.: Наука.- 1985. -98с.

46. Мусина A.M. Характеристика пик-волновых разрядов второго типа,регистрируемых при абсансной эпилепсии / A.M. Мусина //

47. Фундаментальные исследования. 2011. - № 11(часть 2). - С.337-340.161

48. Мухин К.Ю., Петрухин A.C., Глухова Л.Ю. Эпилепсия: атлас электроклинической диагностики / К.Ю. Мухин, A.C. Петрухин, Л.Ю. Глухова. М.: Альварес Паблишинг. - 2004. - 440с.

49. Никитина O.A. Клинико-иммунологические и электрофизиологические сопоставления при симптоматической эпилепсии / O.A. Никитина // Нейроиммунология. 2004. - T.II, №2. - С. 7.

50. Николлс Дж. Г. От нейрона к мозгу / Дж. Г. Николлс, А.Р. Мартин, Б. Дж. Валлас, П.А. Фукс. М.: Издательство: Едиториал УРСС. - 2003. - 667с.

51. Окуджава В.М. Основные нейрофизиологические механизмы эпилептической активности / В.М. Окуджава. Тбилиси.: Ганатлеба, 1969. -226 с.

52. Оленев С. Н. Нейробиология -95 / С.Н. Оленев. СПб.: Изд-во СПбГПМА. - 1995. - 247с.

53. Охотин В. Е., Калиниченко С. Г. Морфофункциональная характеристика нейронов и их связей в новой коре человека и животных / В.Е. Охотин, С.Г. Калиниченко // Успехи физиологических наук. 1997. - Т. 28, № 2. - С.40-55.

54. Охотин В.Е., Калиниченко С.Г., Дудина Ю.В. NO-ергическая трансмиссия и NO как объемный нейропередатчик. Влияние NO на механизмы синаптической пластичности и эпилептогенез / В.Е. Охотин, С.Г.

55. Калиниченко, Ю.В. Дудина // Успехи физиологических наук. 2002. - Т.ЗЗ. -№ 2. - С. 41-55.

56. Погодаев К.И. Эпилептология и патохимия мозга / К.И. Погодаев М.: Медицина. - 1986. - 288с.

57. Поленов A.JI. Морфофункциональная организация нейросекреторных клеток гипоталамуса. / A.JI. Поленов. В кн. Нейроэндокринология. СПб.: Наука. - 1993.-С.31-70.

58. Попова Э.Н. Ультраструктура сенсомоторной коры половозрелого потомства алкоголизированных крыс-самцов / Э.Н. Попова // Морфология. -2004. Т. 126, №6. -С.8-11.

59. Романюк Ю.А. Основы цифровой обработки сигналов / Ю.А. Романюк. М.: МФТИ. - 2005. - 4.1. - 332с.

60. Сараджишвили П.М., Геладзе Т.Ш. Эпилепсия. / П.М. Сараджишвили, Т.Ш. Геладзе. М.: Медицина. - 1977. - 367 с.

61. Семьянов A.B., Годухин О.В. Клеточно-молекулярные механизмы фокального эпилептогенеза / A.B. Семьянов, О.В. Годухин // Успехи физиологических наук 2001. - Т. 32, № 1. - С. (50-78.

62. Скулачев В.П. Эволюция, митохондрии и кислород / В.П. Скулачев // Соросовский Образовательный Журнал. 1999. - № 9. - С. 1-7.

63. Смирнов А. Н. Мембранная локализация ядерных рецепторов: парадокс с важными последствиям /А.Н. Смирнов // Российский физиологический журнала им. И.М.Сеченова. 2005. - №91. - С.31-45.

64. Смоленцев Н.К. Основы теории вейвлетов. Вейвлеты в MATLAB / Н.К. Смоленцев. М.:ДМК Пресс. - 2008. - 448 с.

65. Степанова Т.С., Грачев К.В., Электрофизиология патогенетического стереотаксиса при эпилепсии / Т.С. Степанова, К.В. Грачев // Материалы конференции по проблеме эпилепсии. Ереван. 1976. - С. 87-90.

66. Фаттахова А.Х., Карунас A.C. Хуснутдинова Э.К. Молекулярно-генетические аспекты эпилепсии / А. X. Фаттахова А. С. Карунас Э. К. Хуснутдинова // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С.Корсакова. -2005. №6. - С.72-76

67. Филимонов И.Н. Избранные труды / И.Н. Филимонов. М.: Медицина. - 1974.-339с.

68. Хожай Л. И., Отеллин В. А. Формирование неокортекса у мышей, развивающихся в условиях пренатального дефицита серотонина / Л.И. Хожай, В .А. Отеллин // Морфология. 2005. - Т.127, №3. - С.17-20.

69. Хухо Ф. Нейрохимия: Основы и принципы: пер. с англ. / Ф. Хухо. -М.: Мир, 1990.-384 с.

70. Хьюбел Д., Стивене Ч., Кэндел Э. Мозг: пер. с англ. / Д. Хьюбел, Ч. Стивене, Э. Кэндел. М.: Мир. - 1982. -279с.

71. Чепурнов С.А., Чепурнова Н.Е. Нейропептиды и миндалина / С.А. Чепурнов, Н.Е. Чепурнова. М.: Изд-во МГУ. - 1985. - 128 с.

72. Чиженкова Р. А. Структурно-функциональная организация сенсомоторной коры /P.A. Чиженкова. М.: Наука. - 1986. - 240с.

73. Шабанов П. Д. Адаптогены и антигипоксанты / П. Д. Шабанов // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2003. - Т. 2, № 3. -С. 50-81.

74. Шелихов В.Н., Петренко С.Е. Роль подкорковых образований в формировании коркового хронического эпилептогенного очага// Журнал невропатологии и психиатрии. 1976. - Вып. 3. - С. 356-361.

75. Юдельсон Я.Б., Юрьева Ю.В. Эпилептология для неврологов / Я.Б. Юдельсон, Ю.В. Юрьева Смоленск: Смоленская государственная медицинская академия. - 2004. - 50 с.

76. Agnati L., Genedani S. One century of progress in neuroscience founded on Golgi and Cajal's outstanding experimental and theoretical contributions / L. Agnati, S. Genedani//Brain Research Reviews. -2007. -V.55. -P. 167-189.

77. Ahissar E. Temporal frequency of whisker movement. II. Laminar organization of cortical representations / E. Ahissar, R. Sosnik, K. Bagdasarian, S. Haidarliu // Journal of Neurophysiology. 2001. - V.86(l). - P.354-367.

78. Akman O. Electroencephalographic differences between WAG/Rij and GAERS rat models of absence epilepsy / O. Akman, T. Demiralp, N. Ates, F.Y. Onat// Epilepsy Research. 2010. - V.89. - P. 185-193.

79. Avanzini G. Calcium-dependent regulation of genetically determined spike and waves by the reticular thalamic nucleus of rats / G. Avanzini, M. Vergnes, R. Spreafico, C. Marescaux // Epilepsia. 1993. - V.34. - P. 1-7.

80. Avoli M. Feline generalized penicillin epilepsy. / M. Avoli // The Italian Journal of Neurological Sciences. 1995. - V.16. - P.79-82.

81. Avoli M. An analysis of penicillin-induced generalized spike and wave discharges using simultaneous recordings of cortical and thalamic single neurons /

82. M. Avoli, P. Gloor, G. Kostopoulos, J. Gotman // Journal of Neurophysiology. -1983. V.50. - P.819-837.

83. Awenowicz P.W., Porter L.L. Local Application of Dopamine Inhibits Pyramidal Tract Neuron Activity in the Rodent Motor Cortex / P. W. Awenowicz, L.L. Porter // Journal of Neurophysiology. 2002. - V.88(6). -P.3439-3451.

84. Bancaud J. Mechanisms of cortical discharges in "generalized" epilepsies in man / J. Bancaud. In: Synchronization of EEG activity in epilepsies, H. Petsche, M.A.B. Brazier (Eds.). New York: Springer. - 1972. - P.368-381.

85. Bancaud J., Talairach J., Bonis A. et al. La Stereo-electroencephalographie Dans: Epilepsy / J. Bancaud, J. Talairach, A. Bonis. -Paris: Masson. 1965.

86. Bancaud J., Talairach J., Morel P. et al. «Generalized» epileptic seizures elicited by electrical stimulation of the frontal lobe in man. EEG Clin / J. Bancaud, J. Talairach, P. Morel // Neurophysiology. 1974. - № 37. - P.275-282.

87. Bardo M.T., Donohew R.L., Harrington N.G. Psychobiology of novelty seeking and drug seeking behavior / M.T. Bardo, R.L. Donohew, N.G Harrington // Behavioural Brain Research. 1999. - V.77, № 12. - P. 23.

88. Berman N.J., Douglas R.J., Martin K.A. (1992) GABA-mediated inhibition in the neural networks of visual cortex. / N.J. Berman, R.J. Douglas, K.A. Martin // Brain Research. 1992. - V. 90. - P.443-476.

89. Bertolino A. Functional variants of the dopamine receptor D2 gene modulate prefronto-striatal phenotypes in schizophrenia / A. Bertolino, L. Fazio, G. Caforio, G. Blasi, A. Rampino et al // Brain. 2009. - V.132. - P.417^25.

90. Bosnyakova D., Obukhov Yu. V. Extraction of Dominant Features in Biomedical Signals / D. Bosnyakova, Yu. V. Obukhov // Pattern Recognition and Image Analysis. 2005. - V.15, № 2. - P.513.

91. Buzsaki G. Spike-and-wave neocortical patterns in rats: Genetic and aminergic control / G. Buzsaki, I. Laszlovszky, A. Lajtha, C. Vadasz // Neuroscience. 1999. - V.38. - P.323-333.

92. Buzsaki G., Chrobak J.J. Temporal structure in spatially organized neuronal ensembles: a role for interneuronal networks / G. Buzsaki, J.J. Chrobak // NeuroBiology. 1995. -V.5.- P.504-510.

93. Callaway E.M. Cell type specificity of local cortical connections / E.M. Callaway // Journal of Neurocytology. 2002. - V.31, № 35. -P.231-237.

94. Cauli B. Molecular and physiological diversity of cortical nonpyramidal cells / B. Cauli, E. Audinat, B. Lambolez, M.C. Angulo, N. Ropert, K.Tsuzuki, S. Hestrin, J. Rossier//Neuroscience. 1997. - V. 17. - P.3894-3906.

95. Cazelles B. Time-dependent spectral analysis of epidemiological time-series with waveletes / B. Cazelles, M. Chavez, G. Constantin de Magny, J.-F. Guegan, S. Hales // J. R. Soc. Interface. 2007. - №4. - P.625-636.

96. Cazelles B. Wavelet analysis of ecological time series / B. Cazelles, M. Chavez, D. Berteaux, F. Menard, J.O. Vik, S. Jenouvrier, N.C. Stenseth. // Oecologia. 2008. - №156. - P.287-304.

97. Cepeda C. Facilitated glutamatergic transmission in the striatum of D2 dopamine receptor-deficient mice / C. Cepeda, R.S. Hurst, K.L. Altemus, J. Flores-Hernandez, C.R. Calvert, E.S. Jokel, D.K. Grandy, M.J. Low., M. Rubinstein,

98. M.A. Ariano, M.S. Levine // Journal of Neurophysiology. 2001. - V.85. - P.659-670.

99. Cerasa A. The DRD2 TaqlA polymorphism associated with changed midbrain volumes in healthy individuals / A. Cerasa, M.C. Gioia, P. Tarantino, A. Labate, G. Arabia, G. Annesi, P. Lanza et al. // Genes, Brain and Behavior. 2009. - V.8(4)Jun. - P.459-463.

100. Chen Y. Association between genetic variation of CACNA1H and childhood absence epilepsy / Y. Chen, J. Lu, H. Pan, Y. Zhang, H. Wu, K. Xu et al // Annals of Neurology. 2003. - V.54. - P.239-243.

101. Chioza B. Evaluation of CACNA1H in European patients with childhood absence epilepsy / B. Chioza, K. Everett, H. Aschauer, O. Brouwer, P. Callenbach, A. Covanis et al.//Epilepsy Research. -2006.-V.69.-P. 177-181.

102. Chioza B., Wilkie H. et al. Association between the alpha (la) calcium channel gene CACNA1A and idiopathic generalized epilepsy. / B. Chioza, H. Wilkie et al. // Neurology. 2001. - V.56. - P. 1245-1246.

103. Chizhenkova R.A., Chernukhin V.Yu. Nonlinear relations between some parameters of the pattern of pulse flows of cortical neurons / R.A. Chizhenkova, V.Yu. Chernukhin // Journal of Biological Physics. 2000. - V.26, №1. - P.65-73.

104. Chuquet J. Predominant enhancement of glucose uptake in astrocytes versus neurons during activation of the somatosensory cortex / J. Chuquet, P. Quilichini, E.A. Nimchinsky, G. Buzsaki // Journal of Neuroscience. -2010. K30(45). -P.15298-15303.

105. Cobb S.R. Synchron-ization of neuronal activity in hippocampus by individual GABAergic interneurons / S.R. Cobb, E.H. Buhl, K. Halasy, O. Paulsen, P. Somogyi // Nature. 1995. - V. 378. - P.75-78/

106. Coenen A. M. Genetic models of absence epilepsy, with emphasis on the WAG/Rij strain of rats / A. M. Coenen, W. H. Drinkenburg, M. Inoue, E. L. van Luijtelaar // Epilepsy Research. 1992b. - V.12. - P.75-86.

107. Coenen A.M., van Luijtelaar E.L. Genetic animal models for absence epilepsy: a review of the WAG/Rij strain of rats / A. M. Coenen, E. L. van Luijtelaar // Behavior Genetics. 2003. - V.33. - P.635-655.

108. Cools A.R., Peeters B.W. Differences in spike-wave discharges in two rat selection lines characterized by opposite dopaminergic activities / A.R. Cools, B.W. Peeters // Neuroscience Letters. 1992. - V.6. - P.253-256.

109. Cropley V.L. Molecular imaging of the dopaminergic system and its association with human cognitive function / Cropley V.L., M. Fujita, R.B. Innis, P.J. Nathan // Biological Psychiatry. 2006. - V.59. - P.898-907.

110. Danober L. Pathophysiological mechanisms of genetic absence epilepsy in the rat / L. Danober, C. Deransart, A. Depaulis, M. Vergnes, C. Marescaux // Progress in Neurobiology. 1998. - V.55. - P.27-57.

111. D'Attellis C.E., Isaacson S.I., Sirne R.O. Detection of epileptic events in electroencephalograms using wavelet analysis / C.E. DAttellis, S.I. Isaacson, R.O. Sirne // Annals of Biomedical Engineering. 1997. - V.25, №2. - P.286-293.

112. Daubechies I. Ten lectures on wavelet / I. Daubechies. Philadelphia, Pennsylvania: Society for industrial and Applied Mathematics. - 1992. - 464p.

113. De Bruin N.M. Dopamine characteristics in different rat genotypes: The relation to absence epilepsy / N.M. De Bruin, E. L. van Luijtelaar, S. J. Jansen, A. R. Cools, B. A. Ellenbroek // Journal of Neuroscience Research. 2000. - V.38. -P.165-173.

114. De Felipe J. Cortical interneurons: from Cajal to 2001 / J. De Felipe // Brain Research. 2002. - V.136. - P.215-234.

115. De Felipe J. Chandelier cells and epilepsy. / J. De Felipe // Brain. 1999. -V.122 (Pt. 10). - P. 1807-1822.

116. Delgado A. Inhibitory control of the GABAergic transmission in the rat neostriatum by D2 dopamine receptors / A. Delgado, A. Sierra, E. Querejeta, R.F. Valdiosera, J. Aceves // Neuroscience. 2000. - V.95. - P.1043-1048.

117. Dempsey E.W., Morison R.S. The production of rhythmically recurrent cortical potentials after localized thalamic stimulation / E.W. Dempsey, R.S. Morison // American Journal of Physiology. 1942. - V.135. - P.283-300.

118. Depaulis A., van Luijtelaar G. Genetic models of absence epilepsy in the rat. / A. Depaulis, G. van Luijtelaar. In: A. Pitkanen P.A. Schwartzkroin S.L. Moshe (Eds.), Models of Seizures and Epilepsy/ Elsevier, Amsterdam. 2005. - P.233-248.

119. Deransart C. Dopamine in the striatum modulates seizures in a genetic model of absence epilepsy in the rat / C. Deransart, V. Riban, B. Le, C. Marescaux, A. Depaulis // Neuroscience. 2000. - V.100. - P.335-344.

120. Drinkenburg W.H. Aberrant transients in the EEG of epileptic rats: A spectral analytical approach / W.H. Drinkenburg, E. L. van Luijtelaar, van W. J. Schaijk, A. M. Coenen // Physiology and Behavior. 1993. - V.54. - P.779-783.

121. Drtilkova I. Clinical and molecular-genetic markers of ADHD in children /1. Drtilkova, O. Sery, P. Theiner, A. Uhrova, M. Zackova, B. Balastikova, V. Znojil // Neuroendocrinology letters. 2008. - V.3. - P.320-327.

122. Durner M. Localization of idiopathic generalized epilepsy on chromosome 6p in families of juvenile myoclonic epilepsy patients / M. Durner, T. Sander, D.A.

123. Greenberg, K. Johnson, G. Beck-Mannagetta, D. Janz // Neurology. 1991. -V.41. - P.1651-1655.

124. Elmslie F.V., Rees M. et al. Genetic mapping of a major susceptibility locus for juvenile myoclonic epilepsy on chromosome 15q. / F.V. Elmslie, M. Rees // Human Molecular Genetics. 1997. - V.6. - P. 1329-1334.

125. Engel A.G. Review of evidence for loss of motor nerve terminal calcium channels in Lambert-Eaton myasthenic syndrome / A.G. Engel // Annals of the New York Academy of Sciences. 1991. - V.635. -P.246-258.

126. Eubanks J.H., Djabali M., Sellen L. et al. Structure and linkage of the D2 dopamine receptor and neural cell adhesion molecule genes on human chromosome 1 lq23 / J.H. Eubanks, M. Djabali, L. Sellen, et al. // Genomics. 1992. - V.14. -P.1010-1018.

127. Fairen A., De Felipe J. Regidor J. (1984). Nonpyramidal neurons. / A. Fairen, J. De Felipe, J. Regidor. In Cerebral Cortex: Cellular Components of the Cerebral Cortex. N-Y.: Plenum Publishing Corporation. - 1984. - P.206-211.

128. Fariello R., Smith M.C. Valproate: mechanisms of action / R. Fariello, M.C. Smith. In: Antiepileptic Drugs. eds R.Levy et al. - 3rd ed. - N.Y. - 1989. -P.567-575.

129. Feucht M., Fuchs K.P. et al. Possible association between childhood absence epilepsy and gene encoding GABRB3 / M. Feucht, K.P. Fuchs et al. // Biological Psychiatry. 1999. - V. 46. - P.997-1002.

130. Fierz W. MS as autoimmune disease: myelin antigens / W. Fierz // Research in Immunology. 1989. -V. 140(2). - P. 181-187.

131. Filakovszky J. 8-OH-DPAT and MK-801 affect epileptic activity independently of vigilance / J. Filakovszky, S. Kantor, P. Halasz, G. Bagdy // Neurochemistry International. 2001. - 38(7). - P. 551-556.

132. Galarreta M., Hestrin S. (1999) A network of fast-spiking cells in the neocortex connected by electrical synapses / M. Galarreta, S. Hestrin //Nature. -1999. V.402. - P.72-75.

133. Gauguier D. Chromosomal mapping of genetic loci controlling absence epilepsy phenotypes in the WAG/Rij rat / D. Gauguier, G. van Luijtelaar, M.T. Bihoreau, S.P. Wilder, R.F. Godfrey, J. Vossen et al // Epilepsia. 2004. - V.45. -P. 908-915.

134. Gibson J.R., Beierlein M., Connors B.W. (1999) Two networks of electrically coupled inhibitory neurons in neocortex // J.R. Gibson, M. Beierlein, B.W. Connors // Nature. -1999. V.402. - P.75-79.

135. Gloor P. Neurophysiological bases of generalized seizures termedcentrencephalic / P. Gloor. In: The Physiopathogenesis of the Epilepsies. H.173

136. Gastaul, H.H. Jasper, J. Bancaud. A. Waltreany (Eds.). -Charles C Thomas Publisher Springfield, Illinois. - 1969. P. 209-236.

137. Gralewtcz S. Petit mal epilepsy in laboratory rat, issues that an experimentator should be remember / S. Gralewtcz // Post^py Higieny i Medycyny Doswiadczalnej. -2002. V.56 (3). -P.341-351.

138. Greengard P., Allen P.B., Nairn A.C. Beyond the dopamine receptor: the DARPP-32/protein phosphatase-1 cascade / P. Greengard, P.B. Allen, A.C. Nairn //Neuron. -1999. V.23, № 3. -P.435-447.

139. Grobin A., Deuch A. Dopamine regulation of extracellular gamma-aminobuteric acid levels in the prefrontal cortex of the rat / A. Grobin, A. Deuch // The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 1998. -V.285(l). - P.350-357.

140. Gulledge A., Jaffe D. Dopamine decreases the excitability of layer V pyramidal cells in the rat prefrontal cortex / A. Gulledge, D. Jaffe // Neuroscience. 1998. - V.18. -P.9139-9151.

141. Hanganu I.L. Cellular mechanisms of subplate-driven and cholinergic input-dependent network activity in the neonatal rat somatosensory cortex / I.L. Hanganu, A. Okabe, V. Lessmann, H.J. Luhmann // Cerebral Cortex. 2009. -V.19(l). -P.89-105.

142. Holthoff K., Sagnak E. Witte O.W. Functional mapping of cortical areas with optical imaging. / K. Holthoff, E. Sagnak, O.W. Witte // Neuroimage. 2007. - V.37(2). - P.40-48.

143. Houser C.R. GABA neurons in seizure disorders: a review of immunocytochemical studies / C.R. Houser//Neurochemical Research. 1991. -V.16. -P.295-308.

144. Houser C.R. GABA neurons in the cerebral cortex. / C.R. Houser, J.E. Vaughn, S.H.C. Hendry, E.G. Jones, A. Peters In: Cerebral cortex: functional properties of cortical cells. N-Y.: Plenum Publishing Corporation. - 1984. -P.63-87.

145. Hughes J.R. Absence seizures: a review of recent reports with new concepts / J.R. Hughes // Epilepsy and Behavior. 2009. - V.15. - P.404-412.

146. Inoue M. Effects of the neuroleptanalgesic fentanyl-fluanisone (Hypnorm) on spike-wave discharges in epileptic rats / M. Inoue, N. Ates, J. M. Vossen, A. M. Coenen // Pharmacology Biochemistry and Behavior. 1994. - V.48. - P.547-551.

147. Jonathan M., Sagvolden T. Sequence analysis of DRD2, DRD4, and DAT in SHR and WKY rat strains / M. Jonathan, T. Sagvolden // Behavioral and Brain Functions. 2005. - V.24. - P. 112-117.

148. Jones E.G., Hendry S.H.C. Basket cells. In: Cerebral cortex: cellular components of the cerebral cortex / E.G. Jones, S.H.C. Hendry; Peters A., Jones E.G., eds. New York: Plenum Press. -1984. - P.309-334.

149. Kandel A., Buzsaki G. Cellular-synaptic generation of sleep spindles, spike-and-wave discharges, and evoked thalamocortical responses in the neocortex of the rat / A. Kandel, G. Buzsaki // Journal of Neuroscience. 1997. - V. 17(17). -P.6783-6797.

150. Karpova A.V. Morfometric Golgi study of cortical locations in WAG/Rij rats: the cortical focus theory / A.V. Karpova, A.F. Bikbaev, A. Coenen, G. van Luijtelaar // Neuroscience Research. 2005. - V.51. - P. 119-128.

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

152. Kawaguchi Y., Kubota Y. Neurochemical features and synaptic connections of large physiologically identified GABAergic cells in the rat frontal cortex / Y. Kawaguchi, Y. Kubota // Neuroscience. 1998. - V.85. - P.677-701.

153. Khan Z.U. Prominence of the dopamine D2 short isoform in dopaminergic pathways / Z.U. Khan, L. Mrzljak, A. Gutierrez, A. de la Calle, P.S. Goldman-Rakic // Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 1998. - V.95. -P.7731-7736.

154. Kostopoulos G. A study of the transition from spindles to spike and wave discharge in feline generalized penicillin epilepsy: Microphysiological features / G.

155. Kostopoulos, P. Gloor, A. Pellegrini, J. Gotman // Experimental Neurology. -1981(b).-V.73.-P.55-77.

156. Kostopoulos G. A study of the transition from spindles to spike and wave discharge in feline generalized penicillin epilepsy: EEG features / G. Kostopoulos, P. Gloor, A. Pellegrini, I. Siatitsas // Experimental Neurology. 1981(a). - V.73. -P.43-54.

157. Kostopoulos G. K. Spike-and-wave discharges of absence seizures as a transformation of sleep spindles: The continuing development of a hypothesis / G. Kostopoulos // Clinical Neurophysiology. 2000. - V.l 11, Suppl 2. - P.27-38.

158. Kostopoulos G.K. Involvement of the thalamocortical system in epileptic loss of consciousness / G.K. Kostopoulos // Epilepsia. 2001. - V.42. - P. 13-19.

159. Krubitzer L. Organization of somatosensory cortex in monotremes: in search of the prototypical plan / L. Krubitzer, P. Manger, J. Pettigrew, M. Calford // Journal of Comparative Neurology. 1995. -V.9, № 351(2). -P.261-306.

160. Kubota Y., Kawaguchi Y. Two distinct subgroups of cholecystokinin-immunoreactive cortical interneurons./ Y. Kubota, Y. Kawaguchi // Brain Research. 1997.-V. 752. - P.175-183.

161. Kuznetsova G.D. Generalized absence epilepsy and catalepsy in rats / G. D. Kuznetsova, E.V. Petrova, A.M. Coenen, S.A. Chepurnov, G. van Luijtelaar // Physiology and Behavior. 1996. - V.60. - P. 1165-1169.

162. Langlois X. Detailed distribution of neurokinin 3 receptors in the rat, guinea pig and gerbil brain: a comparative autoradiographic study / C. Wintmolders., P. te Riele, J.E. Leysen, M. Jurzak // Neuropharmacology. 2001. - V.40. - P.242-253.

163. Le Van Quyen M., Bragin A. Analysis of dynamic brain oscillations: methodological advances / M. Le Van Quyen, A. Bragin // Trends in Neurosciences. 2007. - V.30, №7. - P.365-373.

164. Legon W., Meehan S.K., Staines W.R. The relationship between frontal somatosensory-evoked potentials and motor planning / W. Legon, S.K. Meehan, W.R. Staines // NeuroReport. 2008. - V.19(l). - P.87-91.

165. Leif Hertz, Arne Schousboe. Interactions between neurons and astrocytes in the turnover of GAB A and glutamate / Leif Hertz, Arne Schousboe //Brain Research Bulletin. 1980. - V.5,(2). - P.389-395.

166. Lewis S.J. Striatal contributions to working memory: a functional magnetic resonance imaging study in humans / S.J. Lewis, A. Dove, T.W. Robbins, R.A. Barker, A.M. Owen // European Journal of Neuroscience. 2004. - V.19. - P. 755-760.

167. Liang J. New variants in the CACNA1H gene identified in childhood absence epilepsy / J. Liang, Y. Zhang, J. Wang, H. Pan, H. Wu, K. Xu, et al. // Neuroscience Letters. 2006. - V.406. - P.27-32.

168. Liao C.C, Yen C.T. Functional connectivity of the secondary somatosensory cortex of the rat / C.C. Liao, C.T. Yen // Anatomical record (Hoboken). 2008. -V.291(8). -P.960-973.

169. Liiders H. Generalized epilepsies: a review / H. Liiders, R. Lesser, D. Dinner, H.- 3rd. Morris // Cleveland Clinic Quarterly. 1984. - V.51. - P.205-226.

170. Llinas R.R. The intrinsic electrophysiological properties of mammalian neurons: insights into central nervous system function / R.R. Llinas // Science. -1988. V.242. - P. 1654-1664.

171. Luhmann H.J. Impairment of intracortical GABAergic inhibition in a rat model of absence epilepsy / H.J. Luhmann, Th. Mittmann, G.Van Luijtelaar, U. Heinemann // Epilepsy Research. 1995. - V.22. - P.43-51.

172. Marescaux C. A model of chronic spontaneous petitmal-like seizures in the rat: Comparison with pentylenetetrazolinducedseizures / C. Marescaux, G. Micheletti, M. Vergnes, A. Depaulis, L. Rumbach, J. M. Warter // Epilepsia. -1984. V.25. -P.326-331.

173. Marescaux C., Vergnes M., Depaulis A. Genetic absence epilepsy in rats from Strasbourg: A review / C. Marescaux, M. Vergnes, A. Depaulis // Journal of Neural Transmission. 1992. - V.35. - P.37-69.

174. Marrone D.F., Petit T.L. The role of synaptic morphology in neural plasticity: structural interactions underlying synaptic power / D.F. Marrone, T.L.Petit // Brain Research. 2002. - V.38(3). - P.291-308.

175. McBain C.J., Fisahn A. Interneurons unbound. / C.J. McBain, A. Fisahn // Neuroscience. -2001. V.2. - P. 11 -23.

176. Meyer H.S. Cell type-specific thalamic innervation in a column of rat vibrissal cortex. / H.S. Meyer, V.C. Wimmer, M. Hemberger, R.M. Bruno, C.P. de Kock, A. Frick, B. Sakmann, M. Helmstaedter // Cerebral Cortex. -2010. -2. -V.20(10). P.2287-2303.

177. Midzyanovskaya I. Time-frequency analysis of spike-wave discharges using modified wavelet transform /1. Midzyanovskaya, D. Salonin, C. van Rijn, A. Coenen, L. Tuomisto, G. van Luijtelaar // Journal of Neuroscience Methods. -2006. V.30(154). - P.80-88.

178. Midzyanovskaya I.S. Absence and mixed forms of epilepsy in WAGRij rats: characteristics and brain aminergic modulations / I.S. Midzyanovskaya. -Nijmegen: Nijmegen University Press. 2006. - P.230.

179. Mienville J.M. Persistent depolarizing action of GABA in rat Cajal-Retzius cells. / J.M. Mienville // The Journal of Physiology. 1998. - V.512. - P.809-817.

180. Mienville J.M., Pesold C. Low resting potential and postnatal upregulation of NMDA receptors may cause Cajal-Retzius cell death. / J.M. Mienville, C. Pesold // Journal of Neuroscience. -1999. V.19. - P.1636-1646.

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

182. Montag C. An epistasis effect of functional variants on the BDNF and

183. DRD2 genes modulates gray matter volume of the anterior cingulate cortex in180healthy humans / C. Montag, B. Weber, E. Jentgens, C. Elger, M. Reuter // Neuropsychologia. 2010. - V.48(4). - P. 1016-1021.

184. Monyer H. Developmental and regional expression in the rat brain and functional properties of four NMDA receptors / H. Monyer, N. Burnashev , D.J. Laurie, B. Sakmann, P.H. Seeburg // Neuron. 1994. - V. 12. - P.529-540.

185. Morison R.S., Dempsey E.W. A study of thalamocortical relations / R.S. Morison, E.W. Dempsey // American Journal of Physiology. 1942. - V.135. -P.281-292.

186. Nagatsu T., Ichinose H. Regulation of pteridine-requiring enzymes by the cofactor tetrahydrobiopterin / T. Nagatsu, H. Ichinose // Molecular Neurobiology. 1999. - V.19(l). - P.79-96.

187. Niedermeyer E. Epileptic Seizure Disorders. In: Electroencephalography: Basic Principles, Clinical Applications, and Related Fields / E. Niedermeyer F. Lopes da Silva (Eds.). Williams and Wilkins. Baltimore. - 1993. - Chapter 28. -P.461-564.

188. Obst K., Wahle P. Areal differences of NPY mRNA-expressing neurons are established in the late postnatal rat visual cortex in vivo, but not in organotypic cultures. / K. Obst, P. Wahle // European Journal ofNeuroscience. 1995. - V.7. -P. 2139-2158.

189. Owen A.M., Doyon J., Petrides M., Evans A.C. Planning and spatial working memory: a positron emission tomography study in humans / A.M. Owen,

190. J. Doyon, M. Petrides, A.C. Evans / European Journal of Neuroscience. 1996. -V.8. - P.353-364.

191. Paxinos G., Watson C. The rat brain in stereotaxic coordinates / G. Paxinos, C. Watson. Sydney: Academic. - 1998. - 300p.

192. Penfield W., and Rasmussen T. The Cerebral Cortex of Man: A Clinical Sfudy of Localization of Function. / W. Penfield, T. Rasmussen. Macmillan, New York. - 1950.

193. Pinault D., Smith Y., Deschenes M. Dendrodendritic and axoaxonic synapses in the thalamic reticular nucleus of the adult rat / D. Pinault, Y. Smith, M. Deschenes // Journal ofNeuroscience. 1997. - V.17, № 9. - P.3215-3233.

194. Ponce G. The ANKK1 kinase gene and psychiatric disorders / G. Ponce, R. Perez-Gonzalez, M. Aragues, T. Palomo, R. Rodriguez-Jimenez, M.A. Jimenez-Arriero, J. Hoenicka // Neurotoxicity Research. 2009. - V. 16(1). - P.50-59.

195. Ponomareva E.V. Morphological characteristics of various segments of local connections in the rat somatosensory cortex. / E.V. Ponomareva // Archive Anatomy Histology and Embryology. 1983. - V.85(10). - P.24-30.

196. Popova I.Yu., Sinelnikova V.V., Kitchigina V. F. Disturbance of the correlation between hippocampal and septal EEGs during epileptoginesis / I.Yu. Popova, V.V. Sinelnikova, V. F. Kitchigina // Neuroscience. 2008. -V.442. -P.228 -233.

197. Pumain R., Louvel J., Gastard M. Responses to Nmethyl-D-aspartate are enhanced in rats with petit mallike seizures. // Journal of Neural Transmission, 1992.-V. 35.-P. 97-108.

198. Reyes A. Target-cell-specific facilitation and depression in neocortical circuits / A. Reyes, R. Lujan, A. Rozov, N. Burnashev, P. Somogyi, B. Sakmann // Nature Neuroscience. 1988. - V.l. - P.279-285.

199. Ribak C.E. Axon terminals of GABAergic chandelier cells are lost at epileptic foci / C.E. Ribak // Brain Research. -1985. V.326. - P.251-260.

200. Ribak C.E. Epilepsy and the cortex: anatomy // C.E. Ribak In: Peters A, Jones EG, editors. Cerebral cortex. New York: Plenum Press. - 1991. - V.9. - P. 427-483.

201. Ribak C.E. Inhibitory, GABAergic nerve terminals decrease at sites of focal epilepsy / C.E. Ribak, A.B. Harris, J.E. Vaughn, E. Roberts // Science. -1979. -V.205.-P.211-214.

202. Roth R. H., Elsworth J. D. Psychopharmacology: the fourth generation of progress / R.H. Roth, J.D. Elsworth. Eds Bloom F. E., Kupfer D.J. N. Y.: Raven Press Ltd. - 1995. - P. 227-243.

203. Salinas E., Romo R. Conversion of sensory signals into motor commands in primary motor cortex / E. Salinas, R. Romo // Journal of Neuroscience. 1998. -V.18. - P.499-511.

204. Sander T. Genetic variation of the human mu-opioid receptor and susceptibility to idiopathic absence epilepsy / T. Sander, W. Berlin, N. Gscheidel, B. Wendel, D. Janz, M. R. Hoehe // Epilepsy Research. 2000b. - V.39. - P.57-61.

205. Sander T., Berlin W., Ostapowicz A., Samochowiec J., Gscheidel N., Hoehe M. R. Variation of the genes encoding the human glutamate EAAT2, serotonin and dopamine transporters and susceptibility to idiopathic generalized epilepsy / T.

206. Sander, W. Berlin, A. Ostapowicz, J. Samochowiec, N. Gscheidel, M. R. Hoehe // Epilepsy Research. 2000a. - V.41. - P.75-81.

207. Sander T., Schulz H. et al. Genome search for susceptibility loci of common idiopathic generalized epilepsies / T. Sander, H. Schulz et al. // Human Molecular Genetics. 2000. - V.9. - P. 1465-1472.

208. Schubert D. Cell type-specific circuits of cortical layer IV spiny neurons. / D. Schubert, R. Kotter, K. Zilles, H.J. Luhmann, J.F. Staiger. // Journal of Neuroscience. 2003. - V.23(7). - P.2961-2970.

209. Seeman P. Targeting the dopamine D2 receptor in schizophrenia / P. Seeman // Expert Opin Ther Targets. 2006. - V. 10(4). - P.515-531.

210. Seidenbecher Th., Staak R., Pape H.-C. Relations between cortical and thalamic cellular activities during absence seizures in rats / Th. Seidenbecher, R. Staak, H.-C. Pape // European Journal of Neuroscience. 1998. - V.10. - P.l 1031112.

211. Senhadji L. Wavelet analysis of EEG for three-dimensional mapping of epileptic events / L. Senhadji, J. L. Dillenseger, F. Wendling, C. Rocha, A. Kinie // Annals of Biomedical Engineering. 1995. - V.23. - P. 543-552.

212. Shigeri Y., Seal R.P., Shimamoto K. Molecular pharmacology of glutamate transporters, EAATs and VGLUTs / Y. Shigeri, R.P. Seal, K. Shimamoto // Brain Research Reviews. 2004. - V.45(3). - P.250-265.

213. Siff M., Reps T. Identifying modules via concept analysis / M. Siff, T. Reps. In Proceedings of the International Conference on Software Maintenance. Bari, Italy. - 1997.-P. 170-179.

214. Singer W. Synchronization of cortical activity and its putative role in information processing and learning / W. Singer // Annual Review of Physiology.- 1993. V.55. - P.349-374.

215. Skoglund T.S., Pascher R., Berthold C.H. Aspects of the organization of neurons and dendritic bundles in primary somatosensory cortex of the rat / T.S. Skoglund, R. Pascher, C.H. Berthold // Neuroscience Research. 2004. - V.50(2).- P.189-198.

216. Slaght S.J. Activity of thalamic reticular neurons during spontaneous genetically determined spike and wave discharges / S.J. Slaght, N. Leresche, J.M. Deniau, V. Crunelli, S. Charpier // The Journal of Neuroscience. 2002. - V.22.- P.2323-2334.

217. Smillie L.D. Variation in DRD2 dopamine gene predicts Extraverted personality / L.D. Smillie, A.J. Cooper, P. Proitsi, J.F. Powell, A.D. Pickering // Neuroscience Letters. 2010. - V.468(3). - P.234-237.

218. Snead O. C. Pharmacological models of generalized absence seizures in rodents / Snead O. C. // Journal of Neural Transmission. 1992. -V.35. P.7-19.

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

220. Somogyi P. Synaptic connections of morphologically identified and physiologically characterized large basket cells in the striate cortex of cat / P. Somogyi, Z.F. Kisvarday, K.A. Martin, D. Whitteridge // Neuroscience. 1983. -V.10. -P.261-294.

221. Spacek J. Relationships between synaptic junctions, puncta adhaerentia and the spine apparatus at neocortical axo-spinous synapses / Spacek J. // Anatomy and Embryology. 1985. - V. 173, № 1. - P. 129-135.

222. Starr M.S. Glutamate/dopamine D1/D2 balance in the basal ganglia and its relevance to Parkinson's disease / M.S. Starr // Synapse. 1995. - V.19, №4. - P. 264-293.

223. Steriade M. Llinas R. R. The functional states of the thalamus and the associated neuronal interplay / M. Steriade, R. R. Llinas // Physiological Reviews. 1988. - V.68. - P.649-742.

224. Tamas G., Somogyi P., Buhl E.H. Differentially interconnected networks of GABAergic interneurons in the visual cortex of the cat / Tamas G., Somogyi P., Buhl E.H // Journal of Neuroscience. -1998. V.18. - P.4255-4270.

225. Telfeian A.E., Connors B.W. Widely integrative properties of layer 5 pyramidal cells support a role for processing of extralaminar synaptic inputs in rat neocortex / Telfeian A.E., Connors B.W. // Neuroscience Letters. 2003. -V.343(2). -P.121-124.

226. Thomson A.M., Deuchars J. Synaptic interactions in neocortical local circuits: dual intracellular recordings in vitro / A.M. Thomson, J. Deuchars // Cerebral Cortex. 1997. - V.7. -P.510-522.

227. Ujike H. Genetic variants of D2 but not D3 or D4 dopamine receptor geneare associated with rapid onset and poor prognosis of methamphetamine psychosis187

228. H. Ujike, T. Katsu, Y. Okahisa, M. Takaki, M. Kodama, T. Inada, N. Uchimura, M. Yamada, N. Iwata, I. Sora, M. Iyo, N. Ozaki, S. Kuroda // Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry. -2009. V.33(4). -625-629.

229. Usiello A. Distinct functions of the two isoforms of dopamine D2 receptors / A. Usiello, J.H Baik, F. Rouge-Pont, R. Picetti, A. Dierich, M. LeMeur, PV Piazza, E. Borrelli // Nature. 2000. - V.408, №6809. - P. 199-203.

230. Veber Y.G., Lerche H. Genetic mechanisms in idiopathic epilepsies / Y.G. Veber, H. Lerche // Developmental Medicine and Child Neurology. 2008. - V. 50, №9. - P.648-654.

231. Vergnes M. Spontaneous paroxysmal electroclinical patterns in rat: a model of generalized nonconvulsive epilepsy/ Vergnes M., C. Marescaux, G. Micheletti, J.Reis, A. Depaulis, I. Rumbach, J. M. Warter // Neuroscience Letters. 1982. -V.33. -P.97-101.

232. Vernadakis A. Glia-neuron intercommunications and synaptic plasticity /А. Vernadakis // Progress in Neurobiology. 1996. - V.49, №3. - P. 185-214.

233. Wacker J. Sexually dimorphic link between dopamine D2 receptor gene and neuroticism-anxiety / J. Wacker, M. Reuter, J. Hennig, G. Stemmler // NeuroReport. 2005. - V. 16(6). - P.611 -614.

234. Wang Y., Toledo-Rodriguez M., Gupta A., Wu C., Silberberg G., Luo

235. J., Markram H. Anatomical, physiological and molecular properties of Martinotticells in the somatosensory cortex of the juvenile rat / Y. Wang, M. Toledo189

236. Rodriguez, A. Gupta, C. Wu, G. Silberberg, J. Luo, H. Markram // Journal of Physiology. 2004. - V.561,(Pt 1). - P.65-90.

237. Warter J.M. Effects of drugs affecting dopaminergic neurotransmission in rats with spontaneous petit mal-like seizures / J.M. Warter, M. Vergnes, A. Depaulis, C. Tranchant, L. Rumbach, G. Micheletti // Neuropharmacology. -1988. V.27. - P.269-274.

238. Wilke M. Somatosensory system in two types of motor reorganization in congenital hemiparesis: Topography and function / M. Wilke, M. Staudt, H. Juenger, W. Grodd, C. Braun, I. Krageloh-Mann // Human Brain Mapping. 2009. - V.30, №3. - P.776-788.

239. Wonders C., Anderson S. The origin and specification of cortical interneurons / C. Wonders, S. Anderson // Nature Reviews Neuroscience. 2006. -V.7. - P.687-696.

240. Woolsey C. N. In The Biological and Biochemical Bases of Behavior. -University of Wisconsin Press, Madison. 1958. P.63-82.

241. Xu T.-X., Yao W.-D. D1 and D2 dopamine receptors in separate circuits cooperate to drive associative long-term potentiation in the prefrontal cortex / T.-X. Xu and W.-D. Yao // PNAS. 2010. -V. 107(37). - P. 16366-16371.

242. Zhou F.M., Hablitz J.J. Morphological properties of intracellularly labeled layer I neurons in rat neocortex // F.M. Zhou, J.J. Hablitz Journal of Comparative Neurology. 1996b. - V.376. - P.198-213.

Информация о работе

Федорова, Альбина Мубараковна
кандидата биологических наук
Саранск, 2012
ВАК 03.03.04

Диссертация

Структурно-функциональная организация первичной соматосенсорной коры крыс линии WAG/Rij, имеющих различия генотипа по локусу Tag 1A DRD2 - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы