МОДЕЛЬ АСТРОЦИТАРНОЙ КООРДИНАЦИИ ТОРМОЗНОГО И ВОЗБУЖДАЮЩЕГО ВХОДОВ ИНТЕРНЕЙРОНА |
1 | |
2014 |
научная статья | 517.958, 51-76 | ||
148-156 | нейрон-глиальное взаимодействие, синаптическая передача, астроцит, нейрон |
Предложена математическая модель астроцитарной регуляции тормозных и возбуждающих сиг- нальных путей нейронной сети. Модель описывает динамику интернейрона, получающего возбуж- дающий и тормозный входы, эффективность которых модулируется различными глиатрансмиттерами (глутаматом, D-серином), высвобождаемыми при активации астроцита. Установлено, что за счет такой модуляции астроцит способен координировать возбуждающий и тормозный входы, что позволяет, на- пример, предотвращать гипервозбуждение нейрона. Кроме того, модель предсказывает, что модуляция тормозного и возбуждающего воздействий на нейрон является частотно-зависимой, позволяя в зави- симости от входной частоты либо потенцировать, либо депрессировать сигнализацию нейрона. |
1 . Dityatev A., Rusakov D.A. Molecular signals of plasticity at the tetrapartite synapse // Current Opinion in Neurobiology. 2011. V. 21. № 2. P. 353-359. 2 . Kazantsev V., Gordleeva S., Stasenko S. et al. A homeostatic model of neuronal firing governed by feedback signals from the extracellular matrix // PloS one. 2012. V. 7. № 7. P. e41646. 3 . Semyanov A., Kullmann D.M. Kainate receptor- dependent axonal depolarization and action potential 4 . initiation in interneurons // Nature neuroscience. 2001. V. 4. № 7. Р. 718-23. 5 . Min M., Melyan Z., Kullmann D. Synaptically released glutamate reduces gamma-aminobutyric acid (GABA)ergic inhibition in the hippocampus via kainate receptors // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1999. V. 96. № 17. Р. 9932-9937. 6 . Kullmann D.M. Presynaptic kainate receptors in the hippocampus: Slowly emerging from obscurity // Neuron. 2001. V. 32. № 4. Р. 561-564. 7 . Castillo P.E., Malenka R.C., Nicoll R.A. Kainate receptors mediate a slow postsynaptic current in hippocampal CA3 neurons // Nature. 1997. V. 388. № 6638. Р. 182-186. 8 . Cossart R., Epsztein J., Tyzio R. et al. Quantal release of glutamate generates pure kainate and mixed AMPA/kainate EPSCs in hippocampal neurons // Neuron. 2002. V. 35. № 1. Р. 147-159. 9 . Nadkarni S., Jung P. Dressed neurons: modeling neural-glial interactions // Physical biology. 2004. V. 1. № 1-2. Р. 35-41. 10 . Nadkarni S., Jung P. Modeling synaptic transmission of the tripartite synapse // Physical Biology. 2007. V. 4. № 1. Р. 1-9. 11 . Volman V., Ben-Jacob E., Levine H. The astrocyte as a gatekeeper of synaptic information transfer // Neural computation. 2007. V. 326. Р. 303-326. 12 . Pitt? M.D., Volman V., Berry H. et al. A tale of two stories: astrocyte regulation of synaptic depression and facilitation // PLoS Computational Biology. 2011. V. 7. № 12. Р. e1002293. Postnov D.E., Ryazanova L.S., Sosnovtseva O. 13 . V. Functional modeling of neural-glial interaction // Bio Systems. 2007. V. 89. № 1-3. Р. 84-91. 14 . Wade J.J., McDaid L.J., Harkin J. et al. Bidirectional coupling between astrocytes and neurons mediates learning and dynamic coordination in the brain: a multiple modeling approach // PLoS one. 2011. V. 6. № 12. Р. e29445. 15 . Amiri M., Bahrami F., Janahmadi M. Functional contributions of astrocytes in synchronization of a neuronal network model // J. theoretical biology. 2011. V. 292C. Р. 60-70. 16 . Gordleeva S., Stasenko S., Semyanov A. et al. Bi-directional astrocytic regulation of neuronal activity within a network // Frontiers in computational neuroscience. 2012. V. 6. № 11. Р. 1-11. 17 . Wang X.J., Buzs?ki G. Gamma oscillation by synaptic inhibition in a hippocampal interneuronal network model // J. neuroscience: the official journal of the Society for Neuroscience. 1996. V. 16. № 20. Р. 6402-6413. 18 . Wuarin J.P., Dudek F.E. Patch-clamp analysis of spontaneous synaptic currents in supraoptic neuroendocrine cells of the rat hypothalamus // J. neuro- science: the official journal of the Society for Neuroscience. 1993. V. 13. № 6. Р. 2323-2331. 19 . McGuinness L., Taylor C., Taylor R.D.T. et al. Presynaptic NMDARs in the hippocampus facilitate transmitter release at theta frequency // Neuron. 2010. V. 68. № 6. Р. 1109-1127. 20 . Semyanov A., Kullmann D.M. Modulation of GABAergic signaling among interneurons by metabotropic glutamate receptors // Neuron. 2000. V. 25. № 3. Р. 663-672. |