АДАПТАЦИОННЫЕ ПЕРЕСТРОЙКИ НЕЙРОННОЙ СЕТИ МОЗЖЕЧКА ПОД ВЛИЯНИЕМ ЕГО ЕСТЕСТВЕННЫХ МЕДИАТОРОВ
Самосудова Н. В., Ларионова Н. П., Реутов В. П., Чайлахян Л. М.
Институт проблем передачи информации РАН, Москва; Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва; Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино
Ранее нами методом электронной
микроскопии было установлено, что повышенная концентрация глутамата
вызывает серьезные повреждения нейронной сети молекуярного и зернистого
слоев мозжечка лягушки. На одной из стадий повреждающего глутаматного
каскада за счет активации NO-синтазы кальцием, поступающим в клетку,
происходит синтез оксида азота (NO), который может быть очень
токсичным, являясь свободным радикалом. В данной работе изучено
действие различных концентраций NO-генерирующего соединения (NaNO2:
10 мкм, 1 мМ, 5 мМ) на молекулярный слой мозжечка для сравнения
с глутаматным повреждением. Было выявлено, что наиболее чувствительными
к воздействию NO являются плазматические и внутриклеточные мембраны
нейронов и глиальных клеток. Оксид азота, вызывая перфорацию мембран,
приводит к разбуханию клеточных структур и к их слиянию, то есть
к необратимым изменениям. Однако, наряду с повреждениями, как
в глутамате, так и в NO отмечены такие изменения, которые расцениваются
нами как адаптационно-компенсаторные, дающие возможность сохранить
функциональность нейронной сети. Мы наблюдали появление:
1)-многорядных спиральных структур вокруг синапсов, образованных
отростками глиальных клеток, с присутствием в них аутотипических
септально-подобных контактов и 2)-изменение конфигурации взаимодействия
бутонов и шипиков. Так под влиянием глутамата преимущественно
шипики инкапсулировали бутоны, тогда как под влиянием NO наблюдалась
противоположная картина - бутонная инкапсуляия шипиков. Подобные
реакции свидетельствуют о разном влиянии глутамата и NO на метаболизм
зернистых клеток (ЗК) и клеток Пуркинье, подтверждая предположение
о самостоятельной роли NO. Статистическая обработка материала
позволила сделать вывод о существовании более чем одного типа
ЗК, так некоторые бутоны и параллельные волокна (ПВ - аксоны ЗК,
бутоны - их пресинаптические терминали) страдают при концентрации
10мкм, тогда как другие выживают и при 5мМ, однако при этом средний
диаметр ПВ существенно снижается, что ведет к снижению скорости
проведения возбуждения по ПВ.