КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 14-14-00989
НазваниеМеханизмы регуляции синхронной активности нейронов в мозге различными подтипами ГАМКергических нейронов.
Руководитель Зинченко Валерий Петрович, Доктор биологических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биофизики клетки Российской академии наук , Московская обл
Конкурс №1 - Конкурс 2014 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-205 - Клеточная биология, цитология, гистология
Ключевые слова ГАМКергические нейроны,синхронная осцилляторная активность, Са2+-связывающие белки, нейродегенерация, гипервозбудимость, энцефалопатии, ишемия, анализа изображения, петч-клямп,
Код ГРНТИ34.17.23
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Спонтанная синхронная осцилляторная активность наблюдается повсюду в мозге и играет ключевую роль в обработке нейрональной информации. Считается, что синхронная активность играет решающую роль в развитии мозга и синаптогенезе, связана с функцией памяти, определяет ментальность человека, контролирует состояния сна и бодрствования. Специфические типы нейронных осцилляций проявляются в патологических ситуациях, таких как болезнь Паркинсона и эпилепсия, печеночные энцефалопатии и ишемия. Несмотря на многочисленные экспериментальные исследования, указывающие на корреляцию определенных параметров осцилляций с вышеуказанными функциями, молекулярные механизмы регуляции этих осцилляций не установлены, и выяснение этих механизмов является актуальной задачей. Решение такой сложной задачи требует комплексного подхода с применением самых современных методов исследования. Настоящий проект направлен на исследование молекулярных механизмов управления синхронной активностью популяциями тормозных ГАМКергических нейронов, содержащих Са2+-связывающие белки в буферных концентрациях (предположительно парвальбумин и калбендин (PV+ и Calb+). Используя системы анализа изображения, конфокальную микроскопию, петч-клямп и иммуногистохимию мы выделили по форме Са2+ сигнала и параметрами электорфизиологической активности в гиппокампе три минорных популяции нейронов, обладающих уникальными свойствами в регуляции ССОА. В отдельных случаях удалось выявить функциональные особенности этих популяций клеток. Так, было показано, что клетки предположительно (PV+) наиболее чувствительны к агонистам серотониновых 5HT1B рецепторов, контролирующих агрессивное поведение человека и животных. Нейропротектор никотинамидадениндинуклеотидом (NAD) полностью подавлял колебания, индуцированные нейротоксином NH4Cl, только в этой популяции нейронов. Похожая популяция ГАМКергических нейронов была ответственна за возникновение состояния гипервозбудимости в нейрональной сети и погибала в первую очередь при действии ишемии. В предварительных экспериментах нами показано, что увеличение метаболической нагрузки при высоких частотах синхронной активности приводит к инверсии тормозного действия ГАМК в возбуждающий в этой популяции нейронов. Очевидно, что селективная гибель тормозных нейронов может привести к гипервозбудимости контролируемых ими структур мозга и приступам эпилепсии. Параллельно будет исследована еще одна популяция быстро-отвечающих ГАМКергических нейронов без десенситизации, каинат-зависимое повышение Са2+ в которых останавливало синхронную активность сети. Предполагается, что эта популяция ГАМКергических нейронов контролирует синхронную активность сети за счет каинат- и Са2+-зависимого усиления секреции тормозного нейротрансмиттера ГАМК этой популяцией нейронов. Таким образом, в проекте будут выявлены и охарактеризованы подтипы ГАМКергических нейронов, регулирующих синхронную активность нейрональной сети. Селективная регуляция активности отдельных популяций ГАМКергических нейронов приведет к открытию новых путей управления синхронной активностью популяций нейронов мозга и купирования изменений синхронной активности при эпилепсии и других нейродегенеративных заболеваниях. Выяснение причин селективной гибели ГАМКергических нейронов приведет к разработке новых способов защиты этих управляющих нейронов.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1. Бережнов А.В., Федотова Е.И., Фролова М.С., Зинченко В.П., Абрамов А.Ю. Закисление внутриклеточной среды активирует митофагию Сборник статей международной конференции «Рецепторы и внутриклеточная сигнализация» Под редакцией В.П. Зинченко, А.В. Бережнова, Пущино, Fix Print, 2015, Том 2, с. 425-430 (год публикации - 2015)
2. Зинченко В.П., Туровский E.A., Туровская М.В., Бережнов А.В., Сергеев А.И., Дынник В.В. NAD диссоциирует нейронные сети на субпопуляции нейронов, подавляя синхронную гиперактивность сетей, вызываемую ионом аммония Биологические мембраны, Т.33, №2 (год публикации - 2016)
3. Зинченко В.П, Туpовcкая М.В., Теплов И.Ю., Беpежнов А.В., Туpовcкий Е.А. Pоль паpвальбумин-cодеpжащиx интеpнейpонов в pегуляции cпонтанной cинxpонной активноcти нейpонов мозга в культуpе БИОФИЗИКА, 61, 1, 102-111 (год публикации - 2016)
4. Годухин О.В., Туровский Е.А., Туровская М.В., Туховская Е.А., Левин С.Г., Савина Т.А., Щипакина Т.Г., Конаков М.В., Зинченко В.П., Мурашов А.Н. Нейропротектирующее действие иммуномодуляторов на дегенерирующие нейроны гиппокампа как основа для поиска лекарственных веществ Нейродегенеративные заболевания: от генома до целостного организма» ред. Угрюмов. Изд. Научный мир, Москва., Cтр. 775-784 (год публикации - 2014)
5. Зинченко В.П., Туровская М.В., Теплов И.Ю., Бережнов А.В., Туровский Е.А. Роль ГАМК(А) рецепторов в регуляции спонтанной синхронной активности нейронов мозга Сборник статей международной конференции «Рецепторы и внутриклеточная сигнализация» Под редакцией В.П. Зинченко, А.В. Бережнова, Пущино, Fix Print, 2015, Том 1, с. 258-263 (год публикации - 2015)
6.
Зинченко В.П., Туровская М.В., Теплов И.Ю., Бережнов А.В., Туровский Е.А.
Angiotensin II activates different calcium signaling pathways in adipocytes
ARCHIVES OF BIOCHEMISTRY AND BIOPHYSICS, 61, 1, 102-111 (год публикации - 2016)
10.1016/j.abb.2016.02.001
7. Dolgacheva LP, Turovsky EA, Turovskaya MV, Dynnik VV, Zinchenko VP, Goncharov NV, Davletov B. Angiotensin II activate several independent calcium signaling pathways in adipocytes Archives of Biochemistry and Biophysics (год публикации - 2016)
8.
Зинченко В.П., Туровский Е.А., Туровская М.В., Бережнов А.В., Сергеев А.И., Дынник В.В.
NAD вызывает диссоциацию нейронных сетей на субпопуляции нейронов, подавляя синхронную гиперактивность сетей, индуцированную ионами аммония
Биологические мембраны, 2, 3, 150-158 (год публикации - 2016)
10.7868/S0233475516020134
9.
Зинченко В.П., Туровская М.В., Теплов И.Ю., Бережнов А.В., Туровский Е.А.
The Role of ParvalbuminContaining Interneurons in the Regulation of Spontaneous Synchronous Activity of Brain Neurons in Culture
Biophysics, 61,1,85-93 (год публикации - 2016)
10.1134/S0006350916010280
10. Теплов И.Ю., Волкова Ю.А., Ширинян В.З., Заварзин И.В., Зинченко В.П., Бережнов А.В. Агонисты ГАМК(А)-рецепторов. Сравнительная характеристика золпидема и его липофильного предшественника Сборник статей международной конференции «Рецепторы и внутриклеточная сигнализация» Под редакцией В.П. Зинченко, А.В. Бережнова, Пущино, Fix Print, 2015, Том 2, с. 688-695 (год публикации - 2015)
11.
Vladimir V. Dynnik, Alexey V. Kononov, Alexander I. Sergeev, Iliya Y. Teplov, Arina V. Tankanag, Valery P. Zinchenko
To Break or to Brake Neuronal Network Accelerated by Ammonium Ions?
PLOS ONE, 10, 7, e0134145 (год публикации - 2015)
10.1371/journal.pone.0134145
12. Зинченко В.П., Туровский Е.А., Туровская М.В., Бережнов А.В., Сергеев А.И., Дынник В.В. NAD селективно подавляет NH4Cl-индуцированную гиперактивность интернейронов, содержащих кальбиндин Сборник статей международной конференции «Рецепторы и внутриклеточная сигнализация» Под редакцией В.П. Зинченко, А.В. Бережнова, Пущино, Fix Print, 2015, Том 1 с. 252-258 (год публикации - 2015)
13. Зинченко В. П., Туровская М. В., Теплов И. Ю., Бережнов А. В., Туровский Е.А. Роль парвальбумин-содержащих интернейронов в регуляции спонтанной синхронной активности нейронов мозга в культуре Биофизика, том 61, вып . 1, c. 102–111 (год публикации - 2016)
14. Туровский Е.А., Туровская М.В. Сравнительный анализ развития бурых преадипоцитов LAP LAMBERT Academic Publishing, Германия, 1-60 (год публикации - 2016)
15.
Зинченко В.П., Туровский Е.А., Туровская М.В., Бережнов А.В., Сергеев А.И., Дынник В.В.
NAD Causes Dissociation of Neural Networks into Subpopulations of Neurons by Inhibiting the Network Synchronous Hyperactivity Evoked by Ammonium Ions
BIOCHEMISTRY MOSCOW SUPPLEMENT SERIES A-MEMBRANE AND CELL BIOLOGY, 10, 2, 118-125 (год публикации - 2016)
10.1134/S1990747816020124
16. Куракин В.Е., Кузьмин М.В., Федотова Е.И., Зинченко В.П., Абрамов А.Ю., Бережнов А.В. Дофамин защищает нейроны от глутаматной токсичности Сборник статей международной конференции «Рецепторы и внутриклеточная сигнализация» Под редакцией В.П. Зинченко, А.В. Бережнова, Пущино, Fix Print, 2015, Том 1, с. 228-233 (год публикации - 2015)
17. Dynnik V.V., Kononov A.V., Sergeev A.I., Zinchenko V.P. To break or to brake neuronal network accelerated by ammonium ions? Brain (год публикации - 2015)
Публикации
1. Бережнов А.В., Федотова Е.И., Фролова М.С., Зинченко В.П., Абрамов А.Ю. Закисление внутриклеточной среды активирует митофагию Сборник статей международной конференции «Рецепторы и внутриклеточная сигнализация» Под редакцией В.П. Зинченко, А.В. Бережнова, Пущино, Fix Print, 2015, Том 2, с. 425-430 (год публикации - 2015)
2. Зинченко В.П., Туровский E.A., Туровская М.В., Бережнов А.В., Сергеев А.И., Дынник В.В. NAD диссоциирует нейронные сети на субпопуляции нейронов, подавляя синхронную гиперактивность сетей, вызываемую ионом аммония Биологические мембраны, Т.33, №2 (год публикации - 2016)
3. Зинченко В.П, Туpовcкая М.В., Теплов И.Ю., Беpежнов А.В., Туpовcкий Е.А. Pоль паpвальбумин-cодеpжащиx интеpнейpонов в pегуляции cпонтанной cинxpонной активноcти нейpонов мозга в культуpе БИОФИЗИКА, 61, 1, 102-111 (год публикации - 2016)
4. Годухин О.В., Туровский Е.А., Туровская М.В., Туховская Е.А., Левин С.Г., Савина Т.А., Щипакина Т.Г., Конаков М.В., Зинченко В.П., Мурашов А.Н. Нейропротектирующее действие иммуномодуляторов на дегенерирующие нейроны гиппокампа как основа для поиска лекарственных веществ Нейродегенеративные заболевания: от генома до целостного организма» ред. Угрюмов. Изд. Научный мир, Москва., Cтр. 775-784 (год публикации - 2014)
5. Зинченко В.П., Туровская М.В., Теплов И.Ю., Бережнов А.В., Туровский Е.А. Роль ГАМК(А) рецепторов в регуляции спонтанной синхронной активности нейронов мозга Сборник статей международной конференции «Рецепторы и внутриклеточная сигнализация» Под редакцией В.П. Зинченко, А.В. Бережнова, Пущино, Fix Print, 2015, Том 1, с. 258-263 (год публикации - 2015)
6.
Зинченко В.П., Туровская М.В., Теплов И.Ю., Бережнов А.В., Туровский Е.А.
Angiotensin II activates different calcium signaling pathways in adipocytes
ARCHIVES OF BIOCHEMISTRY AND BIOPHYSICS, 61, 1, 102-111 (год публикации - 2016)
10.1016/j.abb.2016.02.001
7. Dolgacheva LP, Turovsky EA, Turovskaya MV, Dynnik VV, Zinchenko VP, Goncharov NV, Davletov B. Angiotensin II activate several independent calcium signaling pathways in adipocytes Archives of Biochemistry and Biophysics (год публикации - 2016)
8.
Зинченко В.П., Туровский Е.А., Туровская М.В., Бережнов А.В., Сергеев А.И., Дынник В.В.
NAD вызывает диссоциацию нейронных сетей на субпопуляции нейронов, подавляя синхронную гиперактивность сетей, индуцированную ионами аммония
Биологические мембраны, 2, 3, 150-158 (год публикации - 2016)
10.7868/S0233475516020134
9.
Зинченко В.П., Туровская М.В., Теплов И.Ю., Бережнов А.В., Туровский Е.А.
The Role of ParvalbuminContaining Interneurons in the Regulation of Spontaneous Synchronous Activity of Brain Neurons in Culture
Biophysics, 61,1,85-93 (год публикации - 2016)
10.1134/S0006350916010280
10. Теплов И.Ю., Волкова Ю.А., Ширинян В.З., Заварзин И.В., Зинченко В.П., Бережнов А.В. Агонисты ГАМК(А)-рецепторов. Сравнительная характеристика золпидема и его липофильного предшественника Сборник статей международной конференции «Рецепторы и внутриклеточная сигнализация» Под редакцией В.П. Зинченко, А.В. Бережнова, Пущино, Fix Print, 2015, Том 2, с. 688-695 (год публикации - 2015)
11.
Vladimir V. Dynnik, Alexey V. Kononov, Alexander I. Sergeev, Iliya Y. Teplov, Arina V. Tankanag, Valery P. Zinchenko
To Break or to Brake Neuronal Network Accelerated by Ammonium Ions?
PLOS ONE, 10, 7, e0134145 (год публикации - 2015)
10.1371/journal.pone.0134145
12. Зинченко В.П., Туровский Е.А., Туровская М.В., Бережнов А.В., Сергеев А.И., Дынник В.В. NAD селективно подавляет NH4Cl-индуцированную гиперактивность интернейронов, содержащих кальбиндин Сборник статей международной конференции «Рецепторы и внутриклеточная сигнализация» Под редакцией В.П. Зинченко, А.В. Бережнова, Пущино, Fix Print, 2015, Том 1 с. 252-258 (год публикации - 2015)
13. Зинченко В. П., Туровская М. В., Теплов И. Ю., Бережнов А. В., Туровский Е.А. Роль парвальбумин-содержащих интернейронов в регуляции спонтанной синхронной активности нейронов мозга в культуре Биофизика, том 61, вып . 1, c. 102–111 (год публикации - 2016)
14. Туровский Е.А., Туровская М.В. Сравнительный анализ развития бурых преадипоцитов LAP LAMBERT Academic Publishing, Германия, 1-60 (год публикации - 2016)
15.
Зинченко В.П., Туровский Е.А., Туровская М.В., Бережнов А.В., Сергеев А.И., Дынник В.В.
NAD Causes Dissociation of Neural Networks into Subpopulations of Neurons by Inhibiting the Network Synchronous Hyperactivity Evoked by Ammonium Ions
BIOCHEMISTRY MOSCOW SUPPLEMENT SERIES A-MEMBRANE AND CELL BIOLOGY, 10, 2, 118-125 (год публикации - 2016)
10.1134/S1990747816020124
16. Куракин В.Е., Кузьмин М.В., Федотова Е.И., Зинченко В.П., Абрамов А.Ю., Бережнов А.В. Дофамин защищает нейроны от глутаматной токсичности Сборник статей международной конференции «Рецепторы и внутриклеточная сигнализация» Под редакцией В.П. Зинченко, А.В. Бережнова, Пущино, Fix Print, 2015, Том 1, с. 228-233 (год публикации - 2015)
17. Dynnik V.V., Kononov A.V., Sergeev A.I., Zinchenko V.P. To break or to brake neuronal network accelerated by ammonium ions? Brain (год публикации - 2015)
Публикации
1. Бережнов А.В., Федотова Е.И., Фролова М.С., Зинченко В.П., Абрамов А.Ю. Закисление внутриклеточной среды активирует митофагию Сборник статей международной конференции «Рецепторы и внутриклеточная сигнализация» Под редакцией В.П. Зинченко, А.В. Бережнова, Пущино, Fix Print, 2015, Том 2, с. 425-430 (год публикации - 2015)
2. Зинченко В.П., Туровский E.A., Туровская М.В., Бережнов А.В., Сергеев А.И., Дынник В.В. NAD диссоциирует нейронные сети на субпопуляции нейронов, подавляя синхронную гиперактивность сетей, вызываемую ионом аммония Биологические мембраны, Т.33, №2 (год публикации - 2016)
3. Зинченко В.П, Туpовcкая М.В., Теплов И.Ю., Беpежнов А.В., Туpовcкий Е.А. Pоль паpвальбумин-cодеpжащиx интеpнейpонов в pегуляции cпонтанной cинxpонной активноcти нейpонов мозга в культуpе БИОФИЗИКА, 61, 1, 102-111 (год публикации - 2016)
4. Годухин О.В., Туровский Е.А., Туровская М.В., Туховская Е.А., Левин С.Г., Савина Т.А., Щипакина Т.Г., Конаков М.В., Зинченко В.П., Мурашов А.Н. Нейропротектирующее действие иммуномодуляторов на дегенерирующие нейроны гиппокампа как основа для поиска лекарственных веществ Нейродегенеративные заболевания: от генома до целостного организма» ред. Угрюмов. Изд. Научный мир, Москва., Cтр. 775-784 (год публикации - 2014)
5. Зинченко В.П., Туровская М.В., Теплов И.Ю., Бережнов А.В., Туровский Е.А. Роль ГАМК(А) рецепторов в регуляции спонтанной синхронной активности нейронов мозга Сборник статей международной конференции «Рецепторы и внутриклеточная сигнализация» Под редакцией В.П. Зинченко, А.В. Бережнова, Пущино, Fix Print, 2015, Том 1, с. 258-263 (год публикации - 2015)
6.
Зинченко В.П., Туровская М.В., Теплов И.Ю., Бережнов А.В., Туровский Е.А.
Angiotensin II activates different calcium signaling pathways in adipocytes
ARCHIVES OF BIOCHEMISTRY AND BIOPHYSICS, 61, 1, 102-111 (год публикации - 2016)
10.1016/j.abb.2016.02.001
7. Dolgacheva LP, Turovsky EA, Turovskaya MV, Dynnik VV, Zinchenko VP, Goncharov NV, Davletov B. Angiotensin II activate several independent calcium signaling pathways in adipocytes Archives of Biochemistry and Biophysics (год публикации - 2016)
8.
Зинченко В.П., Туровский Е.А., Туровская М.В., Бережнов А.В., Сергеев А.И., Дынник В.В.
NAD вызывает диссоциацию нейронных сетей на субпопуляции нейронов, подавляя синхронную гиперактивность сетей, индуцированную ионами аммония
Биологические мембраны, 2, 3, 150-158 (год публикации - 2016)
10.7868/S0233475516020134
9.
Зинченко В.П., Туровская М.В., Теплов И.Ю., Бережнов А.В., Туровский Е.А.
The Role of ParvalbuminContaining Interneurons in the Regulation of Spontaneous Synchronous Activity of Brain Neurons in Culture
Biophysics, 61,1,85-93 (год публикации - 2016)
10.1134/S0006350916010280
10. Теплов И.Ю., Волкова Ю.А., Ширинян В.З., Заварзин И.В., Зинченко В.П., Бережнов А.В. Агонисты ГАМК(А)-рецепторов. Сравнительная характеристика золпидема и его липофильного предшественника Сборник статей международной конференции «Рецепторы и внутриклеточная сигнализация» Под редакцией В.П. Зинченко, А.В. Бережнова, Пущино, Fix Print, 2015, Том 2, с. 688-695 (год публикации - 2015)
11.
Vladimir V. Dynnik, Alexey V. Kononov, Alexander I. Sergeev, Iliya Y. Teplov, Arina V. Tankanag, Valery P. Zinchenko
To Break or to Brake Neuronal Network Accelerated by Ammonium Ions?
PLOS ONE, 10, 7, e0134145 (год публикации - 2015)
10.1371/journal.pone.0134145
12. Зинченко В.П., Туровский Е.А., Туровская М.В., Бережнов А.В., Сергеев А.И., Дынник В.В. NAD селективно подавляет NH4Cl-индуцированную гиперактивность интернейронов, содержащих кальбиндин Сборник статей международной конференции «Рецепторы и внутриклеточная сигнализация» Под редакцией В.П. Зинченко, А.В. Бережнова, Пущино, Fix Print, 2015, Том 1 с. 252-258 (год публикации - 2015)
13. Зинченко В. П., Туровская М. В., Теплов И. Ю., Бережнов А. В., Туровский Е.А. Роль парвальбумин-содержащих интернейронов в регуляции спонтанной синхронной активности нейронов мозга в культуре Биофизика, том 61, вып . 1, c. 102–111 (год публикации - 2016)
14. Туровский Е.А., Туровская М.В. Сравнительный анализ развития бурых преадипоцитов LAP LAMBERT Academic Publishing, Германия, 1-60 (год публикации - 2016)
15.
Зинченко В.П., Туровский Е.А., Туровская М.В., Бережнов А.В., Сергеев А.И., Дынник В.В.
NAD Causes Dissociation of Neural Networks into Subpopulations of Neurons by Inhibiting the Network Synchronous Hyperactivity Evoked by Ammonium Ions
BIOCHEMISTRY MOSCOW SUPPLEMENT SERIES A-MEMBRANE AND CELL BIOLOGY, 10, 2, 118-125 (год публикации - 2016)
10.1134/S1990747816020124
16. Куракин В.Е., Кузьмин М.В., Федотова Е.И., Зинченко В.П., Абрамов А.Ю., Бережнов А.В. Дофамин защищает нейроны от глутаматной токсичности Сборник статей международной конференции «Рецепторы и внутриклеточная сигнализация» Под редакцией В.П. Зинченко, А.В. Бережнова, Пущино, Fix Print, 2015, Том 1, с. 228-233 (год публикации - 2015)
17. Dynnik V.V., Kononov A.V., Sergeev A.I., Zinchenko V.P. To break or to brake neuronal network accelerated by ammonium ions? Brain (год публикации - 2015)