Анотація до роботи:

Палигін О.О. Дослідження квантових властивостей синаптичного вивільнення ГАМК в культурі кори головного мозку щура. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.02 – біофізика. Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України, Київ, 2003.

Дисертацію присвячено дослідженню квантових властивостей синаптичного вивільнення ГАМК в умовах локальної електричної стимуляції пресинаптичних закінчень нейронів кори головного мозку. Показано, що оцінений рівень одиничного квантового вивільнення в умовах реєстрації спонтанних мініатюрних гальмівних струмів співпадав з отриманим квантовим періодом при математичному аналізі мультипікових амплітудних гістограм викликаних гальмівних постсинаптичних струмів (біноміальний та автокореляційний методи). В умовах стимуляції поодинокої пресинаптичної терміналі в гальмівному синапсі кори головного мозку лінійне збільшення інтенсивності амплітуди стимуляції приводило до нелінійної (дзвоноподібної) зміни величини вивільненого нейромедіатора Більш того, різний рівень деполяризації поодинокої пресинаптичної терміналі не змінює величину кванта вивільнення нейромедіатора, при цьому змінюється лише величина середнього квантового вмісту. Отримані дані дозволяють припустити адекватність математичної моделі опису вивільнення медіатора як багатоквантового процесу в гальмівних синапсах кори головного мозку.

1. В умовах культури кори головного мозку на синаптично звязаних парах нейронів були досліджені властивості викликаних ГПСС, що виникають в пірамідних нейронах кори при локальній стимуляції аксону гальмівного інтернейрона. По кінетичним та фармакологічним властивостям дані струми ідентифіковані як ГАМК_А активовані гальмівні струми.

2. Автокореляційний аналіз амплітудних розподілів викликаних ГПСС на ранній стадії розвитку культури кори головного мозку (10-12 день) показав, що ці розподіли в більшості досліджуваних клітин мають полімодальний характер.

3. В умовах мінімальної ймовірності вивільнення медіатора за відсутності в зовнішньоклітинному розчині іонів Са²⁺ та за наявності блокатора передачі потенціалу дії ТТХ, були зареєстровані мініатюрні постсинаптичні струми, амплітудні розподіли яких носили унімодальний характер з середнім значенням 11.0±2.1 пА.

4. Дослідження поодинокої гальмівної синаптичної терміналі, що розташована поблизу або безпосередньо на сомі пірамідних нейронів кори головного мозку, методом зовнішньої електричної стимуляції показало, що вивільнення нейромедіатора ГАМК в даних нейронах носить квантовий характер. Вивільнення медіатора статистично описувалось біноміальною моделлю з розміром кванта постсинаптичної відповіді 10.3 ±0.7 пА.

5. Оцінений рівень одиничного квантового вивільнення в умовах реєстрації спонтанних мініатюрних гальмівних струмів співпадав з отриманим квантовим періодом при математичному аналізі мультипікових амплітудних гістограм вГПСС (біноміальний та автокореляційний методи), що свідчить на користь адекватності вибору математичної моделі опису вивільнення медіатора як багатоквантового процесу в гальмівних синапсах кори головного мозку.

6. Показано, що лінійне збільшення інтенсивності амплітуди стимуляції поодинокої гальмівної синаптичної терміналі приводить до нелінійної (дзвоноподібної) зміни величини вивільненого нейромедіатора, що прямо залежить від кількості іонів Са²⁺, що входять в клітину через потенціалкеровані іонні канали та регулюють процес вивільнення синаптичних везікул.

7. Різний рівень деполяризації поодинокої пресинаптичної терміналі в гальмівному синапсі кори головного мозку не змінює величину кванта вивільнення нейромедіатора, при цьому змінюється лише величина середнього квантового вмісту і, як наслідок, збільшується середній постсинаптичний струм.

Перелік опублікованих праць здобувача за темою дисертації.

1. Палигін О.О. Медведєва Ю.В. Федулова С.А. Веселовський М.С. ГАМК-опосередковане гальмування в культивованих нейронах кори головного мозку щурів. Нейрофізіологія 2002, т.34, № 1, ст. 33-41.

2. Paligin O.A. Medvedeva Y.V. Moskalyuk A.A. Fedulova S.A. Veselovsky N.S. Quantum properties of GABA release in cultured neurons from the rat cortex. Нейрофізіологія, 2002, т.34, № 2/3, ст. 209-211.

3. Палигін О.О. Медведєва Ю.В. Федулова С.А. Веселовський М.С. Квантовые характеристики синаптического выброса ГАМК в условиях стимуляции еденичной синаптической терминали нейронов в культуре коры головного мозга крыс. Нейрофізіологія 2004, т.36, № 3, ст. 187-193.

Тези доповідей:

1. Paligin O.A. Medvedeva Y.V. Fedulova S.A. Veselovsky N.S. Assesment of the reliability of amplitude fluctuations of the single inhibitory synapse in cultured rat cortex neurons // Intracellular signalling in excitable cells.- Kiev (Ukraine).- 2002.- p. 17.

2. Paligin O.A. Medvedeva Y.V. Fedulova S.A. Veselovsky N.S. Effect of stimulus intensities on evoked inhibitory postsynaptic currents in single synapses of hippocampal neurons // Polish Neuroscience Society Sixth International Congress.- Warsaw (Poland).-Acta Neurobiologiae experimentalis.-2003.-V.63.- № 3.- p. 244.

3. Paligin O.A. Medvedeva Y.V. Fedulova S.A. Veselovsky N.S. Quantum properties of GABA release in cultured neurons from the rat cortex // IBRO CEERC School of Molecular Neurobiology Communicating Between Synapse and Nucleus: From Receptors to Genes to Extracellular Matrix.- Warsaw (Poland).-2003.- p.28.

4. Paligin O.A. Medvedeva Y.V. Fedulova S.A. Veselovsky N.S. GABA release at a single inhibitory terminal of cultured rat cortex neurones // Neuroscience meeting.- New Orleans (Louisiana,USA).-2003.- P.16.

Анотації.