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.