English
!

Архив публикаций

Тезисы

XXIX-ая конференция

Глиотрансмиттерная регуляция синаптической активности в модели астроцитарной кальциевой динамики

Лукин П.О., Прудкин М.Н., Верисокин А.Ю.

Курский государственный университет, Центр физики конденсированного состояния Россия, 305000, Курск, ул. Радищева, д. 33

1  стр. (принято к публикации)

Спонтанные и индуцированные синаптической активностью пространственно-временные паттерны кальциевой динамики в астроцитах могут сегрегировать пространство нервной ткани на области, в которых будут поддерживаться различные условия, увеличивающие либо уменьшающие эффективность работы синапсов за счёт локализованного выделения глиотрансмиттеров. Предполагается, что понимание путей регуляции возбуждения нервной ткани указанными механизмами может иметь ключевое значение для управления активностью ЦНС.

В основе исследования лежит модель кальциевой динамики в астроцитах [1], учитывающая пространственно-детализированную морфологию клеток астроцитов, топологию их сетей, кальциевую динамику в астроцитах, связь астроцитов с аксонами нейронов. На основе имеющихся экспериментальных данных мы расширили данную модель путём включения в неё уравнения, описывающего глиотрансмиттерную динамику, приняв во внимание, что она зависит от морфологических особенностей участка клетки (то есть различна в лифлетах, толстых или тонких отростках и соме) и текущего кальциевого профиля. Кроме того, было установлено, что концентрация глиотрансмиттера оказывает непосредственное влияние на вероятность выброса глутамата.

Численное исследование рассматриваемой модели на двумерном шаблоне астроцита показало, что:

– глиотрансмиттер, с одной стороны, оказывает важное влияние непосредственно на кальциевую активность в астроцитах, с другой стороны, способен осуществлять регуляцию синаптической активности;

– количество кальциевых событий в клетке астроцита зависит от локальных значений концентрации глиотрансмиттера;

– регуляция синаптической активности может быть осуществлена путём внешнего введения глиотрансмиттеров.

В рамках дальнейших исследований предполагается изучить влияние глиотрансмиттера на синаптическую активность в уточнённой модели, в которой расположение синапсов в клетке будет максимально биофизически реалистично.

Исследование выполнено за счёт гранта РНФ (проект №21-74-00095).

Литература

1. Verisokin, A. Yu., Verveyko, D. V., Postnov, D. E. & Brazhe, A. R. Modeling of Astrocyte Networks: Toward Realistic Topology and Dynamics. Front. Cell. Neurosci. 15, 645068 (2021).



© 2004 Дизайн Лицея Информационных технологий №1533