Изучение сетевой активности нейронов - Антигипоксическое и нейропротекторное действие N-арахидоноилдофамина при моделировании острой гипоксии in vivo и in vintro
Нейронная сеть мозга является структурно-функциональной единицей, отвечающей за процессы обработки, хранения и воспроизведения информации. Одним из маркеров функционирования нейронной сети является ее спонтанная биоэлектрическая активность, имеющая свои закономерности развития в онтогенезе и под воздействием факторов окружающей среды. В настоящее время наиболее оптимальной методикой изучения нейрональной активности на сетевом уровне является мультиэлектродная система регистрации внеклеточных потенциалов действия (multielectrode arrays) (Мухина с соавт., 2009).
Нейроны гиппокампа после нескольких дней культивирования на мультиэлектродной матрице образуют между собой синаптические связи, о чем свидетельствует генерирование клетками случайных спайков (внеклеточных потенциалов действия) и типичных паттернов электрической активности в виде спайков (Gross and Kowalski, 1999). Спонтанная биоэлектрическая активность нейронов в культурах с высокой плотностью клеток отличается склонностью к синхронизации. В зависимости от возраста культуры, условий культивирования, фармакологических воздействий происходит изменение рисунка пачки (Boehler et al., 2007; Xiang et al., 2007; Ham et al., 2008).
Сетевая пачечная активность - это моментальная пространственно - временная последовательность внеклеточных потенциалов действия (спайков) одного или нескольких нейронов, детектируемая на внеклеточных электродах, с короткими межспайковыми интервалами (Li et al., 2007; Madhavan et. al., 2007).
Пачка (Burst) внеклеточно регистрируемых спайков характеризуется следующими признаками:
- 1. Количество спайков в пачке не менее 4. 2. Межспайковый интервал не более 100 мс (частота более 10 Гц). 3. Наличие пространственной и временной синхронизация пачечной активности в нейронной сети (Madhavan et. al., 2006; Pimashkin et al., 2011).
В отличие от традиционных электрофизиологических методов, применение данной методики имеет ряд преимуществ:
- 1. Клеточная неинвазивность, отсутствие необходимости помещать электроды вручную. 2. Возможность одновременной регистрации сигналов и стимуляции клеток. 3. Возможность проведения хронических экспериментов (месяцы). 4. Изучение нейрофизиологии сетей. 5. Возможность фармакологических манипуляций, в том числе, лекарственный скрининг.
Использование мультиэлектродных матриц дает уникальную возможность совмещения электрофизиологических методов с методами прижизненной визуализации (в частности, конфокальной лазерной микроскопии, КФЛМ) с использованием трансгенных флуоресцентных белков, ионных индикаторов. Совмещение культуры клеток с мультиэлектродной системой регистрации и стимуляции активности нейронов позволяет моделировать в динамике различные стадии развития нейронных сетей, а также может быть использовано для изучения на клеточном и сетевом уровне таких свойств нервной системы, как научение и память (Мухина с соавт., 2009).
Похожие статьи
-
Острые и хронические повреждения нервной системы, в том числе, травмы, ишемические или воспалительные заболевания, остаются серьезной проблемой...
-
Доказательства существования CBR в мозге были получены в середине 80-х годов (Howlett, Fleming, 1984). На сегодняшний день наиболее полно изучено...
-
Гипоксия - широко распространенное состояние организма, возникающее как из-за дефицита кислорода во внешней среде, так и при самых различных патологиях,...
-
CBR-1 представлены на пресинаптических окончаниях ГАМК - эргических, глутаматэргических, холинэргических и норадреналинэргических нейронов, их активация...
-
N-арахидоноилдофамин Все агонисты CBR принято подразделять на растительные (фитоканнабиноиды), эндогенные и синтетические. Среди фитоканнабиноидов (рис....
-
Взаимодействие агонистов с CBR-1 и CBR-2 приводит к диссоциации сопряженных с ними Gi-белков на б субъединицу и вг димер, которые участвуют в регуляции...
-
Поскольку не все эффекты, вызываемые каннабиноидами, можно объяснить активацией CBR-1 и CBR-2, предполагается также наличие других, еще не до конца...
-
Каннабиноиды синтезируются и реализуются локально On demand (по требованию). Таким образом, уровень их генерации не является постоянным, а кинетика их...
-
Нейроглиальные взаимоотношения, Активность нейронов и глия - Нейроглия и нервная деятельность
Активность нейронов и глия В центральной нервной системе соотношение нейронов и глиальных клеток составляет 1 к 10, т. е. нейроны весьма плотно окружены...
-
Реализация функциональной активности фагоцитирующих клеток находится, в том числе, под контролем различных отделов нервной системы и регуляторных...
-
Адгезивную способность лейкоцитов изучали по их способности прилипать к эндотелию сосудистой стенки по разработанной оригинальной методике. У крысы под...
-
Одним из представителей РОФ третьего эшелона является Цп - исключительно активный гликопротеин 2 - глобулиновой фракции сыворотки крови человека и высших...
-
Опыты по испытанию нового препарата "Биотон" на микробную культуру сальмонелл. Опыты проводилась в городском санитарно-эпидемиологическом центре г....
-
Механизм действия гормонов. Роль циклазной системы в механизме действия гормонов - Понятие гормонов
По механизму действия гормоны делят на два основные типа. Первый - это белковые и пептидные гормоны, катехоламины и гормоноиды. Их молекула, подойдя к...
-
Как управлять памятью - Технологии изучения клеточных механизмов памяти
Что, если создать трансгенных мышей, у которых, как и у уже рассмотренных, промотор немедленных ранних генов находится под контролем системы tTA-tetO или...
-
Введение - Патофизиологическая роль церулоплазмина при лейкоцитозах и лейкопениях
Актуальность исследования. Регуляция количественного состава и функциональной активности фагоцитирующих клеток является актуальной проблемой современной...
-
Для изучения живой культуры используют чаще всего метиленовый синий и другие красители в больших разведениях (1:10000). Каплю исследуемого материала...
-
Простой метод окраски, Сложные методы окраски - Изучение морфологии микроорганизмов
Препарат помещают на подставку для окраски, исследуемым материалом вверх. Пипеткой наносят на него раствор красителя. По истечении указанного времени...
-
РОФ - функционально разнородная группа белков, способных быстро изменять свою концентрацию при различных нарушениях гомеостаза независимо от природы и...
-
Строгие постулаты Коха - Строгие постулаты Коха
Каковы же те основные положения, сформулированные Робертом Кохом (1843-1910), которых должен придерживаться микробиолог при каждом обнаружении...
-
Парамиксовирусы - Частная микробиология
В это семейство также включены суперкапсидные "одетые" вирусы. Форма вириона сферическая, геном представлен однонитевой нефрагментированной негативной...
-
Нервный центр - это центральная часть рефлекторной дуги Анатомический нервный центр - это совокупность нервных клеток, выполняющих общую для них функцию...
-
Висцеральная гладкая мышца имеет двойную иннервацию - симпатическую и парасимпатическую, функция которой заключается в изменении деятельности гладкой...
-
Мир микроорганизмов велик и разнообразен. Поэтому при классификации микроорганизмов встречается много трудностей, а полученные данные иногда бывают...
-
Развитие микробиологии определялось конкретными историческими условиями: развитием социально - экономической основы общества, обусловленным ростом...
-
Паратиф это - инфекционное заболевание преимущественно молодняка домашних и многих видов диких птиц животных и человека. Основным возбудителем его...
-
На плотных питательных средах микробы растут в виде колоний. Колонии разных микробов отличаются по форме, размерам, консистенции, цвету и другим...
-
Обезболивание в современной стоматологии представляет собойкомплекс психопрофилактических и медикаментозных воздействий, направленных наснижение или...
-
В каждом организме (животном, растительном или микробной клетке) все время происходят сложные процессы превращения веществ. Велика роль в этих процессах...
-
1. Рекомендуется изучение, распространение сальмонеллезной инфекции в регионе. 2. Это изучение распространение сальмонеллезной инфекции в регионе, имеет...
-
Химический состав микробов. Вода составляет основную массу микробной клетки - в капсульных бактериях ее больше, в бациллах меньше. В Aerobacter aceti...
-
Преходящая форма фибрилляции предсердий с указанием циркадной активности: 4.1.1 в дневные часы (чч. мм.) 4.1.2 в ночные часы (чч. мм.) 4.1.3 без...
-
Микроскопический метод исследования предусматривает наблюдение за живыми и убитыми микробами в окрашенном и неокрашенном состоянии. Различают простые и...
-
Цитологические данные, полученные при изучении вирусных инфекций - Строгие постулаты Коха
В течение долгого времени считали, что репликация ВТМ происходит только в цитоплазме. Однако некоторые данные, полученные при цитологических и...
-
Общие методы изучения вирусов - Строгие постулаты Коха
О присутствии вируса в организме как при спонтанном заболевании, так и при экспериментальном заражении хозяина судят по появлению тех или иных...
-
Антибиотики - вещества, избирательно угнетающие жизнедеятельность микроорганизмов, т. е. АБ активны только против микробов при сохранении...
-
Заключение - Аналогия и моделирование в биологических исследованиях
Моделирование - это наглядно-практический метод обучения. Наглядность является необходимым и закономерным средством образовательного процесса на всех...
-
Механізм лікувальної дії фізичних вправ при хронічних запалювальних захворюваннях нирок (пієлонефрит, гломерулонефрит) Під час хвороби в організмі...
-
Загальна характеристика засобів фізичної реабілітації при хронічному пієлонефриті, гломерулонефриті Серед основних видів не медикаментозних методів...
-
Как увидеть память - Технологии изучения клеточных механизмов памяти
Итак, экспрессия многих генов зависит от нейронной активности, соответственно, этот феномен получил название активностно-зависимой генной экспрессии. А...
Изучение сетевой активности нейронов - Антигипоксическое и нейропротекторное действие N-арахидоноилдофамина при моделировании острой гипоксии in vivo и in vintro