Автореферат диссертации по медицине на тему Развитие электрических свойств и активности культивируемых нейронов спинного мозга куриного эмбриона в процессе их дифференцировки
ОРДЕНА ЛЕНИНА II ДРУЖБЫ НАРОДОВ АКАДЕМИЯ НАУК УССР
Ордена Трудового Красного Знамени Институт физиологии им. Л. Л. Богомольца
На правах рукописи
МЕЛЬНИК Игорь Васильевич
РАЗВИТИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И АКТИВНОСТИ КУЛЬТИВИРУЕМЫХ НЕЙРОНОВ СПИННОГО МОЗГА КУРИНОГО ЭМБРИОНА В ПРОЦЕССЕ ИХ ДИФФЕРЕНЦИРОВКИ
14.00.17 — нормальная физиология
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
\
Киев — 1991
Рабата -выполнена л Институте 'физтотогии пи. Л. А.1 Вогонольпп АН Украины.
Научный руководитель:
доктор биологических наук, профессор К. В. Баев;
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук, профессор И. С. Магура; кандидат биологических наук Н. Т. Пархоменко;
Ведущая организация:
кафедра биофизики Киевского государственного университета им. Т. Г. Шевченко.
Защита диссертации состоится « » 1992 г.
на заседании специализированного совета Д—016.15.01 при Институте физиологии им. А. А. Богомольца АН Украины (Киев, ул. Богомольца, 4).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физиологии им. А. А. Богомольца АН Украины.
Автореферат разослан « » 1992 г.
Ученый секретарь специализированного совета
доктор биологических наук 3. А. СОРОКИНА-МАРИНА
Киев. КВВАИУ. Зак. 1352 — 91 г. Т. 100
; ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
, Акту ял ъи ость продлены. 5* bhoi »* вредетввкгвлвй- животного икрй '«г войтмту р1адеиея вмгвтся хорошо сформировавшиеся функции, кяп-ряирр jiKOMiTi рнлл. Очевидно, что етвяовление этой даигательиой »< си в в 8ы0р*<лепрзе тесна связано в во иною» зависит от çop-овр^рпяде перанн* центров в спиниси ыозгсг. Электроц.иэиолопчесхка коррелятом поведенческих, двигательных реакций является упорядочения* о si алектрическаг, активность неяроных сетей. Характерные черти паттерна гаксй активности определяется не только периферии «•ееяонк и явсходяаваа влняиигеи» со стороны выьелеващи:)! отделов ЦЯС, но в, преадя всею, свойства»;» семах пропри оспин альиых сетей. Нейрояы ооьедвнйгтся в единый гмс&ибл» посредством синппта-чоскях сонт&ктов различной йункгшоиадьноп природы. В процессе дяф» $.ереннирозка эти аеятакти харагтертптся услолненвеа своих пре» сияаптвческвх s постсвнпптических элементов, специфвчностьс лок»« лизавва na теле, деядрятах вла аксоне нейрона, появлением избирв-rejuioí чувсп>зте.аьяости и определению $зриакологяческкм вещает» »га. Естгстэенао продполоаить, что основные этапы сянапто1аяеза «оррелартгт с форияроваяке« различных видов спонтаиной бноэлект-?шч«еков актипясств »ля *л саеяоя в гроцессв развития. с другой гтерокы, семя невропм должны обладать определенна набором потен-звало- г хевоуправляеиих яаяадов для тою, чтобм быть способным к юепрвптаг нервною импульса я ею дальмейоену проведение. На со->р?веийоа втаяе развития ве»ро^вэиолсгичесхвх исследований втот юмпляке проб лее трудноразрешим в условиях кнтактиоа нервной сво-■еви. Альтериативньт подходов является использование культуры вер-mot тхеши как иодедьяою сОкекта. Показеяо, что фоновая биоэлектрическая активность з культвзвруемьх нервных клетках во многом 1аалс1ачаа актмвиоств соответствугаях структур in alta , а ее ус-юмвние в ходе разввтия культуры я э оитогеяезе имеет ряд'сход» ыг черт. Вероятно, что аяадотчгые взменеивя в механизмах синап» вческов передач«, формвроваиве клеточной ялехтро- а хемовозбудв-ости происходят и в условиях культвввроваиия иевроло», что поз-оляет с оолъаоя степени адекватности изучать »тя провесеи.
В сижу вывескаэаинсю, представляет больвой интерес иссладо-втъ эанономериоств развития свиапти«еской передачи в хультивкру-■wx вервии* клетках, особеииост* появления различных вадов $оно-
/
гоВ вяоэлекгрической активности, фориируеиых на ее основе, s такая становление свойств електро- и хеиовообудииости иеийран разв»-хещяхся нейронов.
Цель и задачи исследования.
Цель роботы, Исследовать закономерности (¿ориирования спонтсп-ной скнаптичсско"й активности с культивируемых нейронах спинисго поэта куриного вибриона в процгссе их ди^еренцяровкя и клеточнио иехенизии бтого процесса.
Главные задачи. 1. Количественно к качественно описать дкна-кпку развития спонтанной сииаптическоЯ активности (ССА) культивируешь нейронов спинною uoata в процессе их ди^сренпировки (участие различных типов клеток, вид ыедиатора, свойства самих постсииап-тических tokobJ.
2. Провести качественное описание злектровозбудиинх свойств клеток, участвугаих в ССА.
3. Исследовать особенности фориирования чувствительности аеи-Срви нервных клеток к вкэогенио атднцируеиоиу медиатору a процессе формирования нейронных сетей,
Научная ковнзна, Опясеяа последовательность развития снявпте-чсской передачв в культуре иеяроков спинного мозга: появление ьначаде тормозной, опоервдуеной глицином, а затеи я воэбуадатоей передачи. Показано появление и услоаяение пачечного паттерна <ро-acEofi биоэлектрической активности, форинруеиого па основе скнвл-тгческях токов. Обнарукен факт исдуляпки возбуадашей а ториозяой Сйяштвческой передача присутствием глниине в вультурвльпой среде. ' .
Описояы кинетические свойстве высоко- и низкоамплитудных ИСТ. Особенностью СЕпаптвческвх токов первого вида является то, что их кшетвкй спада определяется процессами удаления медиатора яв синалтнческов 5?ела.
ООнарувено, что на раиккх стадиях развития в культуре имеется плетка, значительно различавшиеся по степени своей ди^еренцкров-кй. Наиболее "зрелые" нз ккх представляют собой, по-вид»иоиу, ио-тоневронн. Эта клетки погибам к 5-7 дню культивирования в отсутствие аиоцитов* Незрелые клетки представляют собой яеиробласты н/вла переходные форыы от последних к нейронам, Эти клетка в условиях in vitro Дйф^реицирустся а составляют весь ебьен клэточ-
ноя популяшш з зрелой культуре. Огиечаиа корреляция игйду срока-пи (Ьорипроэачгя злвлтроаозбудвиих свойств диффервпцмруядихся ной» роцоз н эозкпкяоиеялви спонтяяноп скнаатической активности.
Огшседн кзчрстзйиньа изменения гляшшактнвируеиои проводииос-ти различных Tiiiion ц-з пропоя в процесс:; их нультивироягния. Чуасг-?.птвлететь tt г ля вину "эрелих" клеток уиеишалась. Концентрация солозк:!ксго 8^4.8»та действия агонаста (ЕД^о) ялч них увеличивалась в 3 раза со Я по 5 день in vitro . Для назрели* клеток, ? в р е н а я р / ш si J' с г£ а ароцоссс культявириглния, (iiixo характерно ула» личепие чузстзнталг.кооги к глицииу. ЦДбг-, о 4-го по 14-Я день уие~ ямюлась болез, чва л 10 раз» Параллельно уаеличенип чугстватвль-аостм nnö дэдалось зшедление кинетики дгееноатпэяцка глянхиект'!-лнрувяого тока.
Яохазгми значение ^онеэой биоэлектрической активности в лор-Уйрозпчик глтшактивируеиой проводимости. Блокаде электричзскоЯ активности предотвращала увеличение чуэствительяосгл меаврш: язй-pc:ics к глицину.
Теоретическое и практической значение работа. Теоретичзскоэ апачпкпв получениих результатов заклпчпзтея , то!л, что с ни поезо-дяст I луб и в попять закономерности, ¿длтвв в основа ебьадпиааня иоПролоЕ з (¿'уикаяокиругаие сети в хода сибриогснгза, учясгаэ раз-зя'яих тзпов клято ¡с з райотв сп ¡шедших \енермгороз, ивхаяагии ЪориирсзийЯ различных паттернов фояйвой бгюзлзктрической акт»з~ теги. Получении? результат и йоту? бить испояъгозепи лря дальаой-зси пэучеына ялетоздмх иехсяпздоз развита иоарональяса сети, а ir.cтиосга, становление иоге.чцалло- л хедоактивирусиол прозодямое-ra цcudрая иеЗроаоз, связь вгяа яросвссоэ с а.чу грггието чинна вио-гса.ччйсяями sipottaceaaa. Др акт а чес ко о знзчеях'з работы заключается J том, что ааа позволяет оеуяеегзлять цэдеаапреэланнйй поиск <£ар-(акодогаческах ¡првяорвгоо« иодолируедлх процессы разамия нейрон-гой сети.
Апробация работы. Основные положения работы Зыля доложены на ¡емииарс Института физиологии ии. A.A. Богоиольпа АН УССР (1991), 1®седаиии Учеяого совета Института физиологи* ш. к.к. 'Боюиольца 1Н УССР (1991), отчетной конференции по исследовательской nporpaii-[s "Сигнал" /Москва, 199Гг./.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введе-
r¡uü, сйэора л.герьтурм, posy.n.Ttrc.a асслв>оа&явй, оосуадаккя,, ew-велев и списка литературы, сидврамше 14 3 иаиипкоашай. работа йздоаона на 121 странице машинописною текста, {ыд4стрмр>,зайй рисуикзми и 2 таблицами.
чподи.ка исслщовшк.
Уодельс для изучения развития нервных клеток в ^оравривсдш! цййрониих сетей ел/акли «ультияируеиые в точение 3-* недель клетка дассоциировадного спинки! о ыоме 7-дневиих куриных эиОраониз, Цататгльпая сред® состояла иэ «ннйиальиой среди Ш л« и ыоди4 itKfw пив ДвльОекко Св5 t"), лошадиной сыворотки (10 Q, аиОрсоналыю1е вкстрокта (5 покровные стекле, покрыть® иеллыепоя, пеше»
оялк 1-2 капли кдеточмоп суспензии и поиецали и чашка Петра. льтяввроввикв производились в СО. инкубаторе (95 i яоэдуя® к } Í СО« , температура ЭТ'С, влажность У0 Сиена среда эсувестьля-лвсь 2 реза » поделх. Для подавления роста г лксльиых клеток исло-лъзсвалса аатнмитотичаскнп вюят 5-.;торурецкл в какцвятрацаи 10 икмодь/л s гечеине <ttf ч с, 3-ю да я посла посадка. 8 контрольаи* »хсиеранемтях яе Оыло занемело иккаккж особенпостей г злектро^и-380л01ич8ских cíouctdüs sieñpchoe и и* слоптбнкой скиаптичзсков активности по сраияенив с клетками, ке оОраЗотанигаа отиа препаратом .
Для нзучеяия структурных особенностей аергиых клеток о условиям ноиослопзоя культуры попользовалась прыаяэнеаиал иккроскспиа препаратов с последурдсй кипрегноцнеа capodpoa по методу Колись Еэль^а. Этот аетод позволяет иеделно отличить иейроны о? ¡слеток члиь, т. к, йвлйетса специфическим для аылвлваня определенного классе «ойроаодьаых бодков, орхяякэоваяных в вевро^ыбралли.
Для гсследоганка уувкциоиалькых сгвйст» a?RpOHOt применялся мотод роизстроаиа от ведой кдвмш » реккиах Таксации по?ввдо*л& адв «ока /ЕааШ et al 1981/. Стандартный анутрмхлеточный рас» ■уаэр содержал (в иплдниолязс ца X я): КР » ПО» vpix-CI - 50» C'íeb-двргвма ьвеклегсоша раемор еодераал (в кнлланолдх аа X л): H&l - 150. ГС1 - 5, CíCIj - 3, U,GIS - 2. Н2?&-яаОН •• 10, iл£-v.oses « 7.0, pp. sesx растворов состйз.л* 7,3» A« кэшшеива таваа-(«шс ь процесс» cr.caopíKe«tü испильзсэ&гса serpas
янеклеточною раствора, протекошего через заниочку со скоросгьа 1,3-2 ил/мин. Температура контролировалась при покое»! электротзр» иоиетра, датчик которою подводился как иоано блиие к исследуемой клетке.
Б работе применялись определеняне фармакологический вещества: тормозные медиаторы ЦНС многих видов мвотных глицин и 1'ШК, спо-пифические алокяторы рецепторов этих аминокислот стрихнин и пик-ротокснп, блокагор натриевых каналов тетродотоксик (ТТХ). Вещест» за рвстворллись so внеклеточном растворе до нуадшх концентраций. Для аппликапин блокатороз последние добавлялись в ванночку. Гли-иия и ГМК прикладывались к клетке при поиспи быстрого метода аппликация /J?env?ic!E efc al., 1982/. Подлое время сменн эиеклкточяого раствора не превышало 100 не. В контрольных экспериментах па све-аеизолироваяных нейронах спинного мозга 8»дневяих куриных ембрио-» пов /русип, Сапронов, 1987/ производилось сравнение кспользуеаого иетода аппликации с методикой концентрационного скачка /крьпталь а др., 1982/. Для этою на одну и ту ле клетку производились аппликации раствора глицина в одинаковой концентрации. Амплитуды Ttv коз различались не более, чем на 10 t.
Реихтраиия и обработка данных осуявствлялнсь при помощи 5К« числительного комплекса устройство ввода-вывода (УВВ) - иикро-ЗЕ! "Электроника ДЗ~2В". Аппроксимация кривых тока одной в ли двумя экепонеитамн осуществлялась иетодом наименьших квадратов.
результаты исследований
Структурные характеристики нейронов, дифференцирующихся в процессе культивирования.
На 2-й день после посадки нервные клетки имели четко очорчен-ко края, окруиуи ила веретеноэидяую форму ссни, ди«мегр которой о превышал 4-6 акм. Нейриты были очень тонкими н количество их ¡ыдо незначительно - не более 1-2 для каждого нейрона. Часто от-юсткн отсутствовали вообще. Нейриты в отростки глиальных клеток вправлялись, как правило, а сторону других нейронов, формируя еЯро-1лиальные мостики между агрегатами клеток и создавая впечатление, пространственно организованной сета. При дальнегаеи еааля-
зе оказалось, что у*е в это вреия в культуре присутствует нервные клетки, ммегдве черты довольно зрелою иоруолощческою строения; большое развитое тело диаметром IO-HO ики, разнообразной ^ориы, с >5 'выраженными отростками. Б дальнейшем мы будем их называть "зрелыии" клеткеши в отличие от мелодии фергнцированных нейронов. К 5-7 дне культивирования "зрелые" клетки погибали. иалоди^фвреи-пироганние клетки в условиях культивирования развивались и примерно к 2-недельноуу сроку имели четры зрелою нейронвльною <?ено-типа, свойственные для нейронов спинного ысша in situ /Нашоп-у-Са-7el , I960/. Ди^еренцировка проявлялась а увеличении размеров и разнообразия фориы тела, появлении большого количества отростков, их ветвлении. Не иипрегиироваиных препаратах в это вргыя заметно присутствие в coue кейронои и их отростках развитою нейро^ибрил-лярною вппврета, свидсгельствущею о зрелости нервных клеток ¿loria .laeelc , 1962/. При дальнейшем культивировании не било эеие-тко каких либо принципиальных изменения в ыор^оло!ни нейронов.
Спонтанная синаптическая активность и се-развитие.
Нервна признаки спонтанной сянаптимсско? активности (ССА) появлялись ке ранге б-ю доя la vitro (Д1У). Постсииаптаческмо токи (ЯСТ) представлял* собой разрозненные колебания небольшой амплитуды, не превышавшей 0,2-0,3 иА. При обычно» фиксируемой потенциала -100 «б эти голи всегда имели входящее выправление. с течений ¡гескольккх дней ПСТ.значительно увеличивались по виплитуде, которая uoiJia достидать 2~3 нА, и к 9-10 дню У каждой клетки со ССА регистрировались аналодичные 1й1аатскив ПСТ. Частота и регулярность зозникневеиия импульсов варьировала £ кяроких пределах or клетки к клетке и от препарата к препарату. Спонтанная активность пвлиость» исчезала при добавлении в аанио.чку ТТХ и концентрации 1 цки о ль/л или при изменении концентрации солей Са':'до 0,1-1 и Иг"'* до 10 «моль/л, что свидетельствует о ее синяптической природе. В псследустие дай (10-12) ивсЗлвдалась тенденция отдельных ПСТ к слияние в пачки по 2-3 и более, Первый иппульс в пачке был, как правило, наибольшей амплитуды. На 14-16 день и поз&е активность сохраняла пачечний характер, но структура такою эпизода актявгю-стк изменялась. И «рад с тснтскаии ПСТ, количество которые ü
эдной пачке резко уменьшилось, появилось множество оолее быстрых колебаний тока меньшей виилчтуди, редко превышавшей 0,5-1 н/. Ыел-1ачечные интервалы варьировали от 0,5 до IO-I5 с. Синоптические гоки в это время, как правило, отсутствовпли.
Пачечному паттерну ССА соответствовал пачечный рисунок (¿оно-«ой биоэлектрической активности (отведение в репице фиксации токе, которое позволяет peíистрирсвать изменения потенциала как аследствие постсинаптических токов, так и при активации лотенциа-муправляемых каналов). Гигантские ИСТ вызывали выеокоаыплитудныа з,еполяризационние сдви!и мембранного потенциала (1111). На вершине здвига набльдалось ив более 1-2 потенциалов действия (ЛД). К кон-jy 2-й началу 3-й недели структура пачки постсинаптических потенциалов изменилась, что коррелировало с появлением быстрых Г1СГ. В этой случав пачка представляла собой уае не единичный даполяриза-донный сдви1 ЦП, а комплекс сливавшихся высоки- и низкоамплитудных волк деполяризации. ПД мшли наблюдаться по всей длителькости 1лато диполярязации.
Гигантские ПСТ являлись характерной чертой спонтанной am&n-гической активности и единственный ее представителей на ранних ¡роках развития, поэтому именно они я первую очередь били подвер-.иуты детальному изучение. Усредненный потенциал реверсии, полу-<епный на клетках с небольшим разбросом ПСТ по амплитуде, сосгав-пял -18,2+1,9 иВ (а »8). что в наших экспериментальных условиях (ла'зко к равновесному потенциалу для ионоя С1~. Является общепрк-шаниым, что в спиинои мозге медиаторами, активируюдики хлорнуе фоводииость, является 1лиц«а и ÍM К /£rnyevio,Sohwarta , 1967i Jurtia et el, 1968/. Изменение градиента иояоз CI вызывало сояв-1раалеиний сдвиг потенциала реверсии как для ПСТ, так.« для то-«зв, вызванных аппликацией ГАИК или глицина. При десятикратной '«еньшении концентрации С1~ во внутриклеточном растворе средняя ¡еличина сдвига составляла 1*5,6^0,7 иВ (и, Используя уравне-те [¡ернста, была вычислена относительная проницаемость по CI" seer, других видов ионов, uoiyuwx вызвать сдвиг потенциала ревер-;ни в положительную сторону. Эта величина ие превышала 0,03.
Длд выяснения роли вероятных медиаторов э генераций гиганте-«к ПСТ ми использовали аппликации агонистоэ - ГАМЯ, гллцика и (локаторов - стрихнина я пихротоксина. Цикротоксив вплоть до кон-
Оватрацни 100 икиоль/л не оказдоал заметною аффекта на ССА на ïicûx последовьняих сроках развития культуры. ГЛаК в концентрации 20-50 икисль/л вызывала казначитзльное уменьшение енплйтуды 1й-гаагск.чх ПСТ (5-10 Г ля нин в аналгличинх концентрациях сущест-эзянки образок уменьшал ааплигуду еинапткческвх tokos, сушариий уровень тока при этом изменялся незначительно. Внрадениын sçi-фек-ио и обладал етритн, который s г ой цент pa ими 2-3 ыдамдь/л по да остью подавлял споягакнуэ шгеьгность. Танин образом пнантскно ПСТ кллиягея гормознюя по природе а опосредухусд, вероятной лето,
ГЛЙЙКН01!.
Изучение CG¿ и a культурах ros рас? ou 2 недели » císjwc гмзкхб слоодое, аводкорсдаос строевиь градах" «пиэодохз актилиостн. Бьло за?!avilo присутствие в пачке &г>х групп шпудьедо^ раэлйчаичвхся ¡¡с постоянной ароиеав спзде» - "Сисхиис" в "кедлсиавс" ECÏ. »Om-тшее спада последних былъ йхо.диой с кинстекой спада riu ыгтекнх ïliCT, постоянная зрев cur. нзадюась от 20 до 3D не, Ира сдашо со&дерг.нкааною лаиряасяал ползайте¡uaee boískihííujs роаврекк дли ьосов хлор« ua>ift¡!iixu esoe нгяреядешм? тольчг» •»иедлвнаш'1 ПОТ, Осродма bksks.v; Лловд-у ai-»x -i око г.. Гш;« образом t "мод^аиаио" GCT являйте« ?шс«е vopnossta'ti сит'птичесдкпа токсли, опосредуемы»
ï.V(. t>с OCtif; -¿K.UUIIÜCV!-; глицкпои,
брдоевенеб стркуиина nasasfsao здъмдоглвко а «зада «и? ь ''6üoy-pi'3" ПСТ. йостоканая врйиапя'саада »«»ведрах* »ЮГ сое <¡-3
ve. tîpii величья конов X' чо апугриклэточаок доюорг натеку«« püBopciiK ''Систрьх" ЛСТ был as пределах Ю-20 кВ, при ьмсас Я* ï:onütíи <рряс во вве~ а внутракдвгочпев растворе гоии ямсоджчсю запрел.гагка вс иарсделялксь даго прк значительна ümcscj/isäx неь'б-iîûî.-4oro иотеяциалй в колоштельнув сторону. Зто говора г о том, •П'о осилвнши к<ёрекссчйкшп "быстрис" ПСТ явйшгел ноки и -К.'
внпсезаокзйной позволив? ОЧМ&ХЬ сшогекчсокив тока д8кяого ьидс MCgfbAa&lsuif J IÍ''éP.Ovñt'ioD ,М.ые)лЪасЬ „
*iíc*.e йкд нроакэдаарозш соотаа >« "зрс.гух" пачек сияептичос-aar îokos» I» cj?4U¡z в кпздок яивгодс< аетшеое?» прлсу?с?ао»и> í»v rMi í¡iC¿s ssx и 3iI0ï. S остальных ь^чен-л ввчьи состо^ля aé i'n^îf
Кинетические свойства тормозных пестекнаптпчесяях токов.
Изучение кинетики спада постсинапткческих тиков является од-пи» из тех подходов, которые позволяет изучать закономерности ев-наптичаскоп передачи и г> частности работу ионных каналов, активируемых медиатором.
Ранее неии били списаны тантские ТПСТ, опосредуемые глипи-нсн. Для образования таких ТПСТ, по-видииому, необходима начальная синхронизация единичных постсинаптических выбросов. В зтои случае сохраняется воз«о«ность тою, что на кинетику спада ТПСТ будут оказывать влияние дополнительные факторы - неодновреиан-иость выбрасывания &зедиагора, диффузия и т.д. Для выяснения втого вопроса кинетика спзда ги1антских ТПСТ была подвергнута систематическому анализу.
В процессе культивирования изиенялись и кинетические свсйст-за ТПСТ. В 24 "о случаев ТПСТ харйктеризовались едкоэкопоненциаль-1НМ спадом. Такие синаптические токи регистрировались на 6-8 день я о еле посадки. Их амплитуда не превышала 0,2-0,3 нА. К 9-10 днп ииплитудл ТПСТ резко увеличивалась. Для аппроксимации спада таких [ихантских ТПСТ требовалась сумма 2-х экспонент - "быстрой" и 'медленной".
Спад одяоэкспоненпиальных ТПСТ зависел от поддерниваеиого на Iембране потенциала. При -100 ыВ постоянная времени спада состав-вяла 17Д*-Э,3"ис, оставалась практически неизменной до потенциала )еверсии (-20 мВ), при более положительных потенциалах значитель-[о увеличивалась и при +30 мВ достигала 50,2^6,8 ас.
Изучение теипературноп зависимости спада синаптичвских токов юзволяет определить степень влияния на их кинетику процесса диффузии медиатора из синаптической щели и собственно кинетики работы ионных Каналов постсииапгической мембраны. Известно, что феио-1ен открывания и закрывали« каяалсв является следствием химичос-!их реакций и поэтому проявляет высокую чувствительность к изне-[внияи температуры /ОогкаоЬ в« а1, 1983/. Диффузия к в является [ростыи физическим процессом,'температурный коэффициент СЧю) ■орою в физиологических условиях близок к I. Увеличение теипера-уры вызывало ускорение спаде. §19для постоянной гремели спада рав-ялся-2,1. ,
Клк 'гже указывалось, кипетика спада ТНСТ (одно- или двухэкс-поненпигыънегть} зависело от их амплитуды. В этой связи представ-лнле цитерсс исследовать, кик изменяется с ямплитудой постоянная »реиени оп ад в одноякспоненпияльннх TIICT. Было обнаружено, что синоптическим токаи большей яиплитудн соответствовал более медленный спад.
'¿качения постоянной времени медленною и быстрою компонентов високовмнлитудинх ТПСТ, зарегистрированных на 7-10 день после пс-сяг« составлял!'<»119*26 «с, *-22мс. Оказалось, что яа более поздниу сроках срадяяе значения обличались от прв&едеяяшс 5ыае. На 12-14 деньг« «*7Э*17 мс;cs »12,^*3,8 мс.
Кинетические, свойства гигантских ТПСТ существенно отличались ст сзопстп одноокспоченципльнш токов, описанных ранее. Влияние мембрвиною потенциал!! ка кийзткку па&нгских ТПСТ, в стлкчие от одиоэкеропенниальннх скнаптичэских токиа, било несущественный. Постоянные врененк быстрою к квдленкою компонентов спада оста-ввлись иеи?иен||ьин до потенциала реверсии к незначительно увеличивались примерно в одинаково!! стч'пеци при положительных потенциалах .
Иогшеякв теяплротуры »из«боло ускорение кинетики спада ввоо-копуплктттлнх Т1ШТ. Оказалось, температурь влияет тоолько us медленный компонент ci;ало. Пр» 22® С усредненные значения состав-лядк:^ *TJ,4*9,4 «с, Ts *> 2,3 «с. При 32'С мс,
Xf »>10,9^3 -с. Постоянная времени медленною компонента изменилась а 1,0 роза.
Как у казкзалось s гч'едкдуаеи разделе, стрихнин в концентрации 2-5 мкмоль/л полностью ¡щдавлял ТПСТ. При использовании концентрации 0,5-1 икм оль/л мы обнаружили особенность а действии этого б-iOKRTtpa. Наряду с уменьшением амплитуд« пиактских ТПСТ каблз>~ далось замедление кикетиьи спада, До применения стрихнина Cf п 22,1+5,7 uc, t^ » 11&ф28 мс (а»<И}. В присутствии блокстораг^ « ¿3,6+6,1 мс,г^ »1^5*31 не (гь»1Э). для сдиогкспоиенциальных ТПСТ тркой о^ект не наблсдался.
Злгктро^изиоло!ическис свойства клеток.
Чтобы участвовать в специализированной функции сети нейронов
-ir~
- генерации ценовой адектричес|">й, активности ~ клетки должны иО-ладать способностью к генерации и провединшз нервных импульсов. Для проверки этою предположения наии биле проведено исследование 8лектрОфизиоло1ических свойств нейронов со ¿-sо по 7-й день культивирования (время ¿оэникневения первых сиыаптических токов.).
Мембранный потенциал нейронов, исследованных на 2-J день после посадки, не превышал 10-12 мВ. При сдвиге мембранного потешш-вла до -60 иВ и последующей ступенчатой деполнризнции меибрянн потенциал дейсгы:« либо отсутствовал вообще, либо наблвд&лъп ь йбсртивноЯ цорие - по типу локальною ответа. В режиме ^.иксапии потенциала эа/'/ат током следовал выходлция не^нактивирувдийся К* ток.
Злектрофиэиологические свойства клеток, изученные на 7-й дещ. культивирования, не отличались от свойств нейронов, исследованных при помощи микроэлектродного отведения на изолированной спинхси мозге II-Ib-дневньх куриных эмбрионов /Уе1иш1ад , 1981/. На стимуляцию нейроны были способны отвечать иноьесгяенньш потенниалои действия. В редине фиксации потенциала вслед за сбычньм Na следовал выходящий н* ток. Выходящий ток состоял из 2-х компонентов : быстрою инактивируыцегося и медленного неинактивирущегося.
Как уде отмечалось ранее, в первые дни после посадки в культуре находились клетки, ииегщие морфологические характеристики зрелых яейронов, При исследовании этих клеток было обнаружено, что уае на 2-й день культивирования их алектро^йзиолошческие свойства идентичны свойствен диэдереацированних нейронов, изучая-яых на 7-Я день la vitro .
Развитие глицинактивируемой проводимости мембран нейронов спинного мозга,
формирование нейронных сетей а процессе дид^еренцирогки культивируемых нейронов сопутствуют изменения в сииаптических ивхани» эиах передачи нервных импульсов. Эти изменения могут касаться как этапов првеинаптическою выделения иедиатора, так и чувствительности псстсинаптичэской мембраны. Для выяснения последнего аспекта проблема развития нейронной сети и ее спонтанной активиссти была исследована глицимактипируемея проводимость мембран нервных
-12-
клеток и ее возрастные изменения/
Г "зрелых" нейронов я иалоди^еренцироваяных клеток обнаружилась различная чувствительность к иицину и разная дикаинка ее изменений. Концентрационные зависимости действия еюниста для "зрелых" нейронов сдвигались а сторону больших концентраций. Концентрация полопияшло эффекта'для глицина изиелялась от 0,4 ымоль/л до 1,3 и« о ль/л со 2-ю по 3-й ДПГ. Коэффициент Хилла колебался от Е,в до 2,1, что предполагает саязъазэаие не иенео 2-Э кодекул аюнаста с кяадиа рецепторов.
Для иалодифцареииированньх клеток было характерно увеличение Чувствительности к глицину. Концентрационные зависимости действии глиинка свешались 2 сторону иеныаих значений. ЕД4-р изменялась о г 1,4 «аоль/л до 125 икмоль/л соответственно с >го по 1<»-й Д1У. Коа^ипиентХнлла варьировал-от 1,8 до 2,8.
При длительных аппликациях ток доспи ал иадсииальцого значв-вня, о змеи спадал до стационарною уровня. Кинетика спада тока в зал их условиях являлась следствием десенситизациа рецепторов. 7,ля адекватной аппроксимации спада тока требовалась сунна 2-х окпотгт - вбвстрой" и "иедле-шой". Постоянная вреиени быстрого компонента спади кг зависела от поддер&ивайиого ка ыеыбрьне напряжения 0,35*0,02 с, и «.б). Постоянная вреаень медленного коипонелта иэиегшлась от 1,0+0,1 («»б) при -100 иВ до 3,2+0,15 с
при +30 «Вс Вольт-амперная характеристика стационарного компонента ответа, в отличие от пикового, обнаруживала выпряиде-аие в диапазоне ст -100 до -60 "В.
У гредше нейрено». (12 - Й дней и старше) наряду с большей чузстйктелъаостьр г; глииипу замедлялась кинетика десенситизгшии. Спад тока! адекватно списывался одной вкспоиентой (х Л, 140,2,
концентрация С,5 кисл/л) и не зависел от «выбранного потетш-»".лй. Еодь?-мш;рцьй характеристика стационарного коивсиента отае-Фв была дкнойиоя ка всей протяжении.
Ч?ос5и »ыясикть, как влияет присутствие еюниста в культураль« кое орвдо (В1Ш) в& формирование глицинактивируемой -проводимости ви провели оналогвчнув серия опытов яе нейронах, выредекых в от-«п«?»кв стой аавиомслота (1Ш). Оказалось, что последняя никоиа обрезок а? злняет да происход.здие изиеиеняг, Для изучения роли ;охо^оК бпоглекуркческой лктк^нест» с становлени.' кекроиалъяой
х е и о чу й сх ц л г е irс г и была лрове, sua зьспериаедтов ни кул;,
турах, выражении* f, условиях блокада прсведениа нервных ¡шиуш.он (добавление ТТХ в коянеаграция I мшоль/д со 2-ю дня после посч«-аа). В зтоя случае наблгдилнсь гибель значительною числа клеток, огобен.чо больших размеров. Изучение iлицинактивируеиой ироводкмь-сън па сстааиихся клетках показало отсутствие повышения чувства-мльиости к люнисту и изменений кинетики десенситизации.
Зозрасгнае изменения иедиьтс;пой чувствительности не являлись аразилв! ией исключительно глиншшктииируеиой проводимости, Анало-1ичз«а сдвш концентрационных зависииостой наблюдался а ими для (¿11 К-акт ив и ру eu их токов.
(л;сулдш1е.
D настоящей работе получен ряд ^акгив, которые иозво.шт ос-зегитъ аекоторьэ закономерности развитии нейронной сети » у«лояи~ яг. культкзироводйя, выявить корреляции мяаду нор^с-фуниняснг.лгяой ди^ереииировкой нейронов с одной стороны » проявлениями ензциа-лизировгнпой вуняции сети - ее спонганлой активности, с друюя, Вн имея »s йудег уделено такьо применимости обнаруженных закономерностей дли раэвивамихкя нейронных структур 1а з16и .
Учить®«« классификации рювнтия ненрона по Кнорре /ftîoppa, Суворова, 1959/ и ее otiреде ле>:и с ^азн цзйроблаота (отсутствие вещества ниссля, санслеоз, специфической функции проведения ляпуль-соз, аачало образования нейритов и непро^нбуилл) налодг^фереици-ровашше нейроны, наблюдаемые в а рлнних стопах культивирования, «оаио рассматривать как неРробласты. Признаки 11,еиотипичаской ди$>-фореицировки, свойственные для нейронов спинною мозга to situ f б и.ш характерны при яеблгдеиии ми в их и nunpei нироваипих клеток по лстачгяии 2-;: недель культивирования, В ьтси ныии результаты сходя к е да»!яыг1и дру1их авторов, свидегольигаУгдкии 00 ая»ло1ичаых сроках формирования' зрелых нейронов в условиях ta vitro /Викторов в др., 1987/,
Качественным отличием алектро^иэиолсаических сьойств иеиро-3ластов "и нейронов является отсутствие у первых кноктивирувцеюся «олкеаою токе,/У а* - и к'-каиалы задерааниою в «прям лея »я в аиб-риогеквае поязляисл, но-»идимоиу, довольно рано - лмбо до моман-
; -14-
то посадки, либо s первые часы после этого. Низкий мембранный потенциал, отсутствие потенциалов действия модно объяснить высокий уровнем трансыеибракной неспеци^ической утечки ("пористость" мембраны), шунтируй ей ионные теки.
Несколько необычным является обнаруженный нами (¡.акт присутствия довольно зрелых клеток уае на 2-й Д1У. Эти клетки погибали к концу 1-й недели культивирования. Их электро^изиологические свойства были идентичны свойствам идентифицированных мотонейронов, изученных на таком хе объекте /O'Brien , ilachbach , 1986/. В отсутствие сокудьтивируемых миоцитов, по данный этих авторов, мото-• нейроны погибали к 5-7 Д1У. С другой стороны, именно мотокейроны является наиболее дифференцированными и специализированными клетками ко времени диссоциация ка 6-7 день развития в яйце /Bolly-day .Ksuaborgor , 1977/. В силу перечисленных фактов мы считаем, что "зрелые" клетки представляет собой, в основном, мотонейроиы.
Сроки формирования спонтанной синоптической активности коррелировали с (формированием элентровозбудммщ свойств мембраны дифференцирующихся клеток.
В самом начале проведения этой работы был обнаружен неожиданный факт: при культивировании нейронов спинною мозга в среде, содержащей хлинии (ДНИ!), единственный видом синаптической активности .до 2-недельною возраста являлись тормозные ПСТ, опосредуемые глицином. Закономерно возникает ряд вопросов: каким образом подчеркивается спонтанная активность при наличии ТПСТ, как формируется гигантский постсинапткческий ток, каким образом происходит аедврака в развитии воэбувдаицей синаптической передачи.
Является общепризнанным, что для поддержания спонтанной активности сети нейронов необходимы взаимсвозбуадапцие связи меаду клетками. Возможность функционирования сети, состоящей из гормоз-ннх синапсов, мы видим в следувдем; наличие клеток-пейсиекеров, извравенав функциональной природы ТПСТ.
В ходе вы-полнения работы нам не удалось обнаружить клетки с видогвяйов актввностье. Поэтому первое предположение представляется маловероятный. .
Рассмотрев подробнее вторую возможность. ГАК К и глицин являются <еормсми&!й иед^атсраыи ¡ШС, Ективирущша хлорку» проводи-мос'гь /Вохааха at аЗ. ,, 1957/. Потенциал реверсии для CI" у ней-
рснов взрослых животных в большинстве случаев равен потенциалу покоя или имеет более отрицатслшые, чей у него, значения. Во ' с реи я аппликации ХМ К и г.ишина существенно увеличивается проводимость исстсим«птичт>скоЯ иеибрани, что обусловливает шунтирование пстенгжалоуправляеиых токов /Вслунян и др., 19?б/. Поэтому, обнчниа действием данных яиннокислст является торможение, прояв-лягяеесл в лкперполярйзапии ыемйряпи и подавлении нмпульсацки пестсинпптичесних неПрсноо /Кгауот1с , БсЬиагЬг, 1267; СщгЫа а!., 196Р/. Однако, в литературе описенн с .чу чаи необычною, дзоз-булдошею действия такою представителя тормозных медиаторов, кек Г/НК, например длч нейронов беспозвоночных /ЕХохеу ей а1 1975/» В спинной аопге подгоночных ионная деполяризация первичных а^ерентов, лыэивяеиая сильннк раздраженней дорсального корепка, приводят к ЕозбуаденяЕ посгсинаптическсю волокна и .возникновению антидромною спайка и соседиен дорсальной корешке /ЗагЪог аЛ.«« ., 1978/. В культуре спинною ыопго от 7- к 10-дневных куриных вибрионов сняо показедо, что а первой случае глилия и ШК, подобно гдутаиату, оказывай »озоулдпидее, а го зторсу ториозяцее зл*яяио л а нервные клетки /ОЬпга эЬ а1 1978/. В ваших экспериментальных условиях опосредуемые глицннси ТПСТ вчэыладн дег.оля-риаапиовчке сдвию «набранною потенциала к генерация потенциалов действия. Пс-видиисиу, хлорные тоуи в определенных случаях уогут бнть средство« возбуждения и сяду пеяронеши^ Необходимой предпоаад» кой такою ч?вргезеимя функпип ТПСТ является сильный едпиг потвя-цуялп реверсии для Г Л! К и глицина з сторону деполяризации. Последнее »омет происходить либо 2следствие недостаточной селективности кацплеп постскнаптичсс;сой мембраны для ионов хлора, либо вслед-ствяе высокой конгентрапии СГ~ внутри клетки.' Опыт и по определение относительной проницаемости хлорных каналов показала незначительное участие друпи видов конов л ТПСГ и глицинактивируемых гокг.х. Поэтому, для нейронов спинного иозга куриного эмбриона наиболее вероятна вторая причин«".
Эпизоды "зрелой" сикаптичвскоП активности были обусловлена совместным разряде« как ВИСТ,- так и ТПСТ. Последние при этой уже не кнели столь большую амплитуду, как на ранних стадиях развития культуры, а их количество в кадаоя пачке существенно увеличивалось. Если рассматривать гшактския ТПСТ как следствие сикхроки-
г--hí i о разряде отдельных тормозных входов, то характерные ч?гтк "зj'rr-iifi" временной структуры синвптичрской активности иокио лНяск;'ть вкл1'1енивм л локалыте пени нейронов, хенерируших CGA, ЛОПОЛНИТГЛ1.ННХ клеточных звеньев. Эти клетки, геиерирушке в связанных с нивч нейронах типичные ВИСТ, мозут быть причиной рассогласования с тормозных разрядах, что яызивет наблюдаемые возрастные изменения в паттерне ССА.
Развитие синпптическоп передачи - "тормозной" на белее ранних стадиях культивирования, а затем и возоулдашей лежало в основе появления и усложнения печечкою паттерна |}°новой биоэлектрической активности. Необходимо ответить качественное и количественное сходство между преобладание» временной структурой бюалекгричес-яоИ активности, ипблгдпвиер.ся в "зрелой" культуре и на интактно« спинном мозге куриною омбриона /Veluatan, iyolj О'Вовovan f 19Я9/. Так, данные, получении« при регистрации активности «ото-нейронов мюц-ciибателеп 12-15-Дневных куриных эмбрионов свидетельствуй об участии, как ВИС11, так к ТПСП в нормировании деиоляри-зационною сдвига мембранного потенциала /Q'üonoven ( 1989/. На »той стадии развития спинного мозга генератор локомоторных двиае-яий по пвракетрим задаваемой им активности сходен с таковым у цыплят /bandnieaserf Q'Donovan( I9Q¡)/. С Другой стороны для некоторых отделов ЩС in situ показано, что на ранних этапах эмбриогенезе спонтанная синаптическая активность обусловливается активацией рецепторов, классически рассматриваемых как тормозные. Для гиппикампа новорожденной крысы зто Г Al! К-рецепторы /Ben-Аху et в1., 1989/. У более зрелых крыс показано наличие ВПСИ, но} лсд евшихся после блокады ТЛСП бикуккулином и пикротоксиксн /Герасимов, Артемгнко, 1990/. Для спиннсю мозга крысы известно, что у ново-ровденнсго животного IАУК деполяризует вентральные корешки, а у взрослого - гиперполяризует /Alien et al., I960/. Учитывая данные наших экспериментов, а такхе литературных источников, можно предположить, что описанная последовательность формирования синапти-ческой передачи свойственна для некоторых неярснальных структур 1ЩС, дис^ерениирущихся in situ .
Детальною обсуждения требугт свойства ТПСТ, a также их изменения в процессе нормирования синаптич'еских сетей в культуре. Аб~ солганые значения постоянных времен спада одноэкспоненциальных
симвптнческих токив, эавксиыость oio от поддврливаеиою потенциала « температуры л вайях эхсперииеит&х сходни с аналошчнши характеристиками этого параметра, полученшши ддч других тормозных сиксиеиа /Sold , Ü&rfctn, 1983", ßagal .Baritel' , I9tP,/. Та кии odpa-noijj спад одноэкспонениие.яц!ых ТПСТ обусловливается, по всея би-диное?и, кинетикой роботы ионии?, кацвлов исстсшаптической ивкб-рзды,
Болшие значения постоянных вреаенн спада дьухкоыпоиентккх ÍÍIC'Í, лвлг-яое их харьирсваиио ста» и-г под соинекие то, vre ензд оинаптчческою тола z згой случво отраяает исклсчительао кинетику Р'йотн кянляоз постсйлспткческоп иенбралы. Слабея ноаечниалочувс-твнтальиость обоих хоипононтоа ТПСТ свидетельствует о том, что спад сияоптичэскою то у. а а отек случая определяется квм-.ул-то бо~ 4ее аедлеиныач потс:ши.алоиезависши»и ирекеегмп. Отеуястгме том-порауурпой завмссиоста ял'- Оыстрого компонента спада пвзяоляет считать, что одним из ?fuc»x tipouecoos явлпется диффузия недиатора к увмяторац !i/.ust от ращптерол, 3<;пис«иость от текаоратури код-лбйпею коипснбкта рзкдетвльстйу&т ."> сусдестгшьшш див« «штольна npoaeccon ('tpoi'c ди<цо--зии ), опрздвлягжнх поздзде sзу спада im-тсатг&их 'if! СТ. Тс:ашн про««cow»! ноту? dim. гнброс асдиагора, вза--кяедзпетгао oí о с рацоитормш, раз ота ^вривятатййямх систем, о«у-«вемлягаих оораодм захпат нойропередатчиьа и г, д, us предстал-дягтея 2O3ií0K-ítii, ода ею, разграничить стопень участия халдою и» от»»,' згвис.'ццпх от ъешературн, процессов.
."(шишеящш 1лг!цкна на клетку со еиопгздпыц« cansnTU'ier,;:««'! «оку«« зшэяшда ск«т.яоэ уы&чшозив амплатуди лцачтеких ТПСТ. &?ог Лог.т свидетельствует но только od октпвирог.сяни медиаторов глкцияозых рецепторов. Т. н. оуииаркчй уровень тока (сикаптичес-тк глкяиаактивируеиай) «оиеаллоя кв займите льн о пи сравнив о ягллктудо'Л спситшшх тохоа, то ото говорит о той, что санап?иче~ i«» окдо/.явный аеаиа^ор-а экэогепио ярикдйдыэаеаый íj¡iia:m нн-гвви-•ysr р бнг.чнтельиой стзнгни лерекрыцаплиео; попудяцки poiwriTopoB w > доке-горю; случаях оналягудс гя>вятских ТПСТ англа до сушать по-ядочн иаидом&дьяья вшштухи г^цяиакгивяруемогс тока. Ее да см-'.Oïaa CíSHari'íUHjCKitx а внеещодткчоекпх paueu-ropo», a тенге ах i.bomowí. схсдчи /В«а?!:о® a« tí. . . i902/t so гакая оивчитольза« •¿пимтуда саналтичоского тока колет секде?«дьствсяmъ о
цедиагора за пределы синаптической щели при ею массивных выбросах и активировании внесинаптических, рецепторов. Это предположение подтверждается определявши/ значением димузии для быстрою компонента спада гтантскою ТПСТ.
Неожиданный на первый взгляд кажется влияние стрихнина на кинетику гkíантских ТПСТ. Стрихнин является конкурентный блокаторои глициновых рецепторов /toung , snydar , 1973/ и, по-видимому, должен лишь уменьшать амплитуду ТПСТ. Действительно, до прихода си-цаптическою импульса стрихнин находится в равновесии с рецепторами. При выделении медиатора равновесие сиещается и часть комплексов BR распадается. При быстрой удалении медиатора этот Oi¿i-фект незаметен и в целой наблюдается только уменьшение амплитуды синаптическсго тока на величину, пропорциональную доле рецепторов, занятых блокаторои. Ситуация меняется при длительном присутствии и неоднократном связывании неЯропередатчика о рецепторами. В атом случае произойдет замедление кинетики спада ТПСТ за счет Солее поздней активации высвободившихся or стрихнина рецепторов. Т. о, можно сказать, что глицин присутствует в сннаптической «ели ка протяжении всей длительности гигантского ТПСТ.
Подводя ито! можно сказать, следупцее. Кинетика спада одноакс-повенцивльных ТПСТ в значителькор. степени отралает кинетику работы ионных каналов. Однако уье для них наблюдалась зависимость т от амплитуды синапгическою тока. Это позволяет предполагать замедление в удалении медиатора, чти искапает кинетику спада пост-сияапгическою тока. Это ярко яроявляется для ниантских ТПСТ, образуиихся при массивных пресинаптических разрядах. В этом случае кинетика спада ТПСТ,. по-видимому, определяется процессами удаления медиатора.
Принципиальным является вопрос о применимости выявленных зе-хонокеряостеЕ функционирования тормозных синапсов для интактноя вервиск системы. В спинной мозге взрослой миноги глицинопосредуе-мые ГПСТ были одноэкспонекциальны, а стрихнин изменял только анп-двтуда сикапткческих íckob /Sold .ííartin , 1983/. С другой стороны, на срезая гиппокаыпа новорожденных крыс были описаны сходные закономерности для ШК-опссредуемых ТПСП, свкдетельствуицие о дхитсльнсй задергке медиатора в свнаптическсй дели /Diaglediae , tora., 19Р5/. Поэтому, не исключено, что аналогичные процессы раз-
вития тормозной сииептической передачи происходят в ходе онтогенеза некоторых отделов ЦНС in situ .
Параллельно развитию ССА, увеличению числа клеток с наличием ' ТПСТ происходили качественные изменения глииинактивируем ой проводимости. Обнаруженное явление изменения чувствительности мембран нервных клеток к хлицину является существенным для понимания за-кономерностёя развития хемочувствительности в ходе онтогенеза. До настоящею времени бал неясен вопрос, изменяются ли свойства хе-моактивируекых каналов в процессе развития или в иембраны вмбрио-налышх клеток сразу встраиваются "зрелые" каналы. Результаты наших экспериментов свидетельствуй в пользу первой точки зрения.
Конкретные механизмы изменения чувствительности еще неясны. Они могут реализовнваться, по-видимому, на разных уровнях регуляции, вклгчая геномный аппарат клетки. Наши данные позволяют говорить о том, что изменения чувствительности к глицину является следствием каких-то глубоких перестроек внутриклеточных процессов. Об атом свидетельствует зависимость процессов повышения ме-даяторяоя чувствительности от спонтанной биоэлектрической активности. Известно, что она оказывает глубокое воздействие на развитие неЯроноз /Jackson st al., 1982/, которое, однако, моает быть непрпшы. В найих экспериментах при блокаде электрической активности зилквали првинуаественио и алые клетки. йиа<5ах и О'Браен показали стиыулирупцеа влияние интерясБроне», которые и имеют, в ocnornoü, пябользнс размеры, на повшенке чувствительности иото-цойронсв к аючястаа зюзбуидапдей передачи /O'Esioa t?iscUbco:i, 1986/. Таким образом, в^ект изменения чувствительности одного класса клеток нодет вызываться другим классом клеток. Влияние электрической активности» по-пидииоиу, неспецифично, ток как па~ ралсльно с глистном нсблвдолось повышение чувствительности и к Г Л К. '
Особенности ответа при аппликации медиатора на ранних стадиях - наличие пикового и стационарного компонента, двухэкспоненциадь-пся дссгнситиэопмя - ногут быть объяснены добавлением к пироко пспслг.зусиой ехгие взаимодействия сиониста с ресепторааи /Cantillo ,2аta , 195?/ состояния десенентизеции:
пА+ о ¿¡.ал АЛ* г*-М*
где AuR - неактивное, А»Й - активное, - десенситиэировачноз состояние комплекса aiонист-рецептор, ¿, jj, л4, к_.4, к^, коа-
станти скоростер соответствующих переходов реакции.
Для зрелых клеток неблсдалось замедление скорости десексигн-загни, одноэкспоненциальностъ спада токе, отсутствие зависимое*» его от потенциале. По-видимому, происходят глубокие изменена s механизме работы ионием о канала, проя5лящиеся изиенеиияии коне-T8I5T скоростей а используемой модели «го работы. Например, уиекь» некие концентрации половинного о 44 в к? е для двдсреяцирущихся клеток более чек в 10 рвз, позволяет звклгчить, что существенно иаис— квлись величины-констант первых двух переходов.
Подводя ито1, нудно остановиться на следугаих осиовиия аоио::-тех. Не энзмвеет соиксиик то, что диссоциированная культура является упрощенной модельг для развития нервной ткани situ. Поэтому, в ней отсутствует некоторое возрастные изменения, свойственные для иктектных отделов ЦНС. Б частности, не основании наших результатов и анализа литературных источников можно говорить, что в условиях In vitro не происходит реверсии действия тораозких медиаторов от деполяризации зв сторону'обычно регистрируемой у взрослых дгаотпых гиперполнриэацив. Это обусловливается, по-впдк-«оыу, отсутствием в культуре каких-то индуктивных влияний, зависящих от возраста эмбриональной ткани. Tea ив менее, ико&ество фактов свидетельствуют о той, что иабдедаемая нами последовательность развития сикаптичвской передачи, извращение ^ункциональноп направленности ТПСТ, а текло нормируемые иа этой основе паттерны фонолой биоэлектрической активности могут иметь место для аналогичных нейронных структур Id situ на соответствупдих стадиях эмбриогенезе. Клеточный» механизмами формирования евтн является развитие всею комплекса потенциалов в хемоупрахляеных каналов, появление способности к проведена» влектрическвх импульсов. Эти события, вероятно, является следствием реализации детермин»рсва«ких генетичоских программ и, поэтому, могут с достаточной степени адекватности изучаться s условиях in vitro ,
выводн.
• I. При Пскова иетода регистрвцва токов вэлой клетка било
зеелэдмзао рлагигвв Ешоытсанай окйалтнчзекон адтаваое^а, ккяогя-•>зааае езоввтпа лостснкептычееивх тохов, а уахаа ааиепвпия элекг* ро- я яеиогоэаудиаыя сгопсгя (¿сийрм aeaposjao, разгмиьшйхся в ?еде 5-овдадьд«1 о судьтяаароведая даесоцикриаамайю спгяаою »и-ia к7рк«езо габркойо.
г. В условиях 1а vttro платам аазрсаальяо1й нроа-эхойдания дм^-Jepeii ни рю елись а « ¿-надельному сроку приобретали 'toptíí ¿рэлло золило i нчвс.но! о егризвая, сходные со структурой аввроиов слкьао-и иола ¡to gltu »
йуикцяоиалциг! проязлгязеа прсцэсса раавигмя аараинд «л9-?ок а уетсаовлсяиА смиеп?» ческах коатахтог тиыт su знака айенм к концу I-а цедя ли культиэиригадия. я последу «авв уелоднснзо фонолой сиовлзктрмчвекия активности, По иачостявыиьм и колнчввмлкиыи 1арактермотакеи свозя ар«аенвоа структуры к концу 2-8 - ипчА.у ?-П недели эта активность кейсавилла peíмстрирувауг я» ьй^ЬКтисм ;ntiifMta мозге пряною амбрнсио. >
. форынровгяаэ (роисяой онозлзктричаспоя актимости ооуелиз-гааалооь, по-змдиаоиу, раэаитага я этеау зреиеаи емниггич-юкоЯ 1эр«длчя; заачала topuosacn, эпозрадузаий ияцииоа, а аатбй! i ¡озоуадаетей.
5. 3 процэсеэ развжтяя сиент&шоя сиаалтический актиэности :рьас*од*,«о рязкое узолмчпниз еиплитуды торыошмх поотеамлптичве-ла токов. Кинетические с»о*сг»а sucoko- м низкоамплитудных ТПСТ тли чалкеь. Особенностей эысокосаилитудиых ТПСТ надл/.ось заа«дле~ а» кинетики нх спада, что связано, по-видимому, с длительна прв-утегзиеи медиатора а сйийптйчзской а ели.
6. К кенц/ 1-3 недели ку льтивириаслия ненроолвсты приобретали поссбяость г: 1ен«равии потен тало» действия, Цеибрана эт;<х неясно» обладала ксиилексоа »окнах прсаодкиостея, ©буслсвлшаицих ктазгц« эходягаею ямриеасч в м |ыходядв1 о калкезою *ики, коте-uii состоял из двуа ксипсмвято» - оастрсю кивкгиаирумвлюя а удциоясряою.
7. Лэдереипкроэка елиреяев г Протасов культшнров ачм* «опро» зедйаиь ¡'.a43ctB3!!«iüiis изигнвнивиа i л а ц* ие к т « * и ру с и с.« проводит}-Г и н* вривраз, которые проявлялись s fia ли ч*ки чрэетаитв'льноста
арви.«д121вйасау гдацгиу. Коагвктрашя полоьинямо о>и»х?а для -д аеторй еапзйдось бодвз, ч;« з 10 раз о -S-ro no Хн-й дев г» ку-зь-
«ипвровшгвя. Sto ушвйкчгаво ч$тсюзитодьиосга уогрвыдлооь при öjiq« кеде фоаоиой бновлэмрлчоезда аксмааосги»
Спксог. paöosj са^йливоесшшй no ïsuo ¿исоергадаа«
Ï. иелышс КЛЗ, Съсцг&ни&а сиквлхкчзскад в кудьуурс
кхагок óawraoro kosic куриного ci:öpi;oaß // Койрофазиодоиш. -ÏSPÏ. - 23, £3. - С. 2СО-25С,
Нельяш; И.Б» Кшв5ичзс«иэ свойства ropuosaus посгскагауачес»
MiX ïOr.OB S вудьуурь ¡US3ÏDU СПИИЕОГО l.DSI a !¡yp¡J3CIO ЕЛбрГОаа
// Нейрофизиология, - 199Г. "23, ». - С. 427-435. 3« К ельник К.В. Изменения глицинакгивкрусаой проводиыоега uoutí-раа иойроаов юшшого isosie куриного оиОриияа в процесса нудьтввировамая // Иекро$азиол>гия. ■» 1921. « 23» £5« « G» 5B0-5S7.
'¿ельник И»Б. оорииркешие олгетрозювйулииих cboücís sic^dpcü сакроиов сашшого мазга куриного еибриоаа в сродессе их да®-ф&регщврогк» л иудьтуро // йоарофтолмва. - 1922. - 2v,
я. - с. 115-пе.