Русский
!

Presentations

Анализ поведения различных типов рецепторов NMDA в функционировании нейронных сетей гиппокампа

Аксёнова С.В., Батова А.С., Бугай А.Н., Душанов Э.Б.

Объединенный институт ядерных исследований, Дубна, Россия, kgyr@mail.ru

Инотропные рецепторы N-метил-D-аспартат (NMDAR) играют важную роль в формировании синаптической пластичности, являющейся основой процессов обучения и формирования различных видов памяти, а также функционально связаны с различными неврологическими расстройствами, такими как эпилепсия, болезнь Паркинсона, Альцгеймера, Хантингтона [1, 2].

Ранее проведенные исследования [3] показали влияние мутаций на активацию ионного канала NMDAR, которые совпадают с экспериментальными показателями.

В данной работе было проведено молекулярно-динамическое моделирование активации ионного канала различных типов NMDAR (GluN1/GluN2A, GluN1/GluN2B, GluN1/GluN2A/GluN2B). Проводимость ионного канала вычислялась по данным, полученным с помощью пакета HOLE, а также исходя из анализа связывания ионов магния. Анализ полученных структур позволил определить изменение проводимостей ионного канала. Полученные данные использовались в модели нейронной сети гиппокампа с рецепторами AMPA, GABA и различными типами NMDAR. Для изучения поведений нейронной сети применялся пакет NEURON [4]. Изучение сетевой активности нейронов с различными типами NMDAR выявило незначительные изменения проводимости ионного канала и локального потенциала в зависимости от субъединиц, входящих в состав рецептора. В случае модели GluN1/GluN2A NMDA-рецептора наблюдалось падение амплитуды тета- и гамма-частотных диапазонов по сравнению с нативными формами NMDA-рецептора. Для тригетеромера GluN1/GluN2A/GluN2B не обнаружено значимых изменений по сравнению с GluN1/GluN2B.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 17-29-01007).

Литература

1.Dingledine R., Borges K., Bowie D., and Traynelis S. F. // Pharmocological Reviews, vol. 51, No 1, 1999, p. 7-62.

2.Collingridge G. L., Volianskis A., Bannister N., France G., Hanna L., Mercier M., Tidball P., Fang G., Irvine M. W., Costa B. M. , Monaghan D. T., Bortolotto Z. A., Molnár E., Lodge D., and Janea D. E. The NMDA receptor as a target for cognitive enhancement. // Neuropharmocology, vol. 64, 2013, p. 13-26.

3.Batova A.S., Bugay A.N., Dushanov E.B. Effect of mutant NMDA receptors on oscillations in a model of Hippocampus // Journal of Bioinformatics and Computational Biology. vol. 17, No 01, 2019.

4.Hines M.L., Carnevale N.T. The NEURON simulation environment // Neural Comput. vol. 9, 1997, p. 1179-1209.

© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533