Клеточная нейробиология

Известно, что пирамидные нейроны неокортикального слоя 5 демонстрируют медленную Ca²⁺ -зависимую постгиперполяризацию (sAHP) после всплесков спайков, аналогичную той, что происходит в клетках гиппокампа CA1. Однако механизмы sAHP в неокортексе остаются плохо изученными. Сотрудники Лаборатории клеточной нейробиологии обучения идентифицировали Ca²⁺ -зависимые калиевые каналы KCa3.1 как вкладчики в sAHP в ER81-положительных пирамидных нейронах неокортекса. Более того, проведённые ими эксперименты убедительно подтверждают, что взаимосвязь между sAHP и KCa3.1 каналами в механизме обратной связи лежит в основе адаптации частоты пиков пирамидных нейронов слоя 5. Исследователи продемонстрировали взаимосвязь между каналами KCa3.1 и sAHP с использованием нескольких параллельных методов: электрофизиологии, фармакологии, иммуногистохимии и фотоактивируемых зондов. Их эксперименты показали, что иммунофлуоресценция ER81 в слое 5 совместно локализована с иммунофлуоресценцией KCa3.1 в соме. Нацеленное раскрытие Ca²⁺ подтвердило две основные особенности каналов KCa3.1: предпочтительную соматодендритную локализацию и управляемое Ca²⁺ гейтирование. Кроме того, как sAHP, так и медленный гиперполяризующий ток, индуцированный Ca²⁺, были чувствительны к TRAM-34, селективному блокатору каналов KCa3.1.

У людей ранняя патологическая активность на инвазивных электрокортикограммах (ЭКоГ) и ее предполагаемая связь с патоморфологией в раннем периоде черепно-мозговой травмы (ЧМТ) остаются неясными. Наши сотрудники из Лаборатории функциональной биохимии нервной системы оценивали патологическую активность на электроэнцефалограммах (ЭЭГ) и ЭКоГ у пациентов с острой ЧМТ, ранние электрофизиологические изменения после латеральной жидкостной перкуссионной травмы головного мозга (ППН) и электрофизиологические корреляты повреждения гиппокампа (микроглиоз и потеря нейронов) через неделю после ЧМТ. у крыс. Они установили, что эпилептиформная активность на ЭКоГ была очевидна у 86% пациентов в остром периоде ЧМТ, ЭКоГ были более чувствительны к эпилептиформным и периодическим разрядам. «Щеткообразный» рисунок ЭКоГ, наложенный на ритмическую дельта-активность и периодические выделения, был впервые описан при острой ЧМТ. У крыс FPI увеличивал частоту высокоамплитудных спайков в неокортексе и, что наиболее выражено, в ипсилатеральном гиппокампе, индуцировал гиппокампальный микроглиоз и потерю нейронов, причем ипсилатеральная зубчатая извилина была наиболее уязвимой через неделю после TBI. Частота возникновения эпилептиформных спайков коррелировала с плотностью микроглиальных клеток и потерей нейронов в ипсилатеральном гиппокампе. На основании этого они пришли к выводу, что эпилептиформная активность часто встречается в остром периоде ЧМТ и на микроскопическом уровне связана с отдаленным повреждением гиппокампа. Это повреждение, вероятно, связано с поздними последствиями ЧМТ. Модель FPI подходит для изучения патогенетических механизмов посттравматических расстройств.