Дубна, г. Москва и Московская область, Россия
Дубна, г. Москва и Московская область, Россия
Дубна, г. Москва и Московская область, Россия
В настоящей работе нами предложен модельный подход для анализа свойств нейронных сетей гиппокампа с различными типами NMDA-рецепторов: GluN1/GluN2A, GluN1/GluN2B, GluN1/GluN2A/GluN2B. Проведены исследования свойств нейронной сети CA3-области гиппокампа с модифицированной структурой NMDA-рецепторов и получены электрофизиологические характеристики модели нейронной сети в зависимости от строения ионного канала рецептора NMDA. Анализ сетевой активности нейронов с различными типами NMDA выявил незначительные изменения проводимости ионного канала и локального потенциала в зависимости от субъединиц, входящих в состав рецептора. В случае модели GluN1/GluN2A NMDA-рецептора в нейронной сети наблюдались уменьшение величины тэта-ритма и рост гамма-ритма по сравнению с нативными формами NMDA-рецептора. Для тригетеромера GluN1/GluN2A/GluN2B не обнаружено значимых изменений в активности нейронной сети по сравнению с GluN1/GluN2B.
гиппокамп, рецептор NMDA, молекулярная динамика, нейронная сеть
1. Dingledine R., Borges K., Bowie D., Traynelis S.F. Pharmocological Reviews, 1999, vol. 51, no. 1, pp. 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, 2013, vol. 64, pp. 13-26. doi:https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2012.06.051
3. Kumar A. NMDA Receptor Function During Senescence: Implication on Cognitive Performance. Front. Neurosci., 2015. doi:https://doi.org/10.3389/fnins.2015.00473
4. Paoletti P., Bellone C., Zhou Q. NMDA receptor subunit diversity: impact on receptor properties, synaptic plasticity and disease. Nature, 2013, vol. 14, pp. 383-400. doi:https://doi.org/10.1038/nrn3504
5. Dumas TC. Developmental regulation of cognitive abilities: modified composition of a molecular switch turns on associative learning. Prog. Neurobiol., 2005, vol. 76, pp. 189-211. doi:https://doi.org/10.1016/j.pneurobio.2005.08.002
6. Hines M.L., Carnevale N.T. The NEURON simulation environment. Neural Comput., 1997, vol. 9, pp. 1179-1209. doi:https://doi.org/10.1162/neco.1997.9.6.1179
7. Neymotin S.A., Lazarewicz M.T., Sherif M., Contreras D., Finkel L.H., Lytton W.W. Ketamine disrupts theta modulation of gamma in a computer model of hippocampus. J. Neurosci., 2011, vol. 31, pp. 11733-11743.
8. 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, 2019, vol. 17, no. 01. doi:https://doi.org/10.1142/S0219720019400031
9. Jahr C., Stevens C. Voltage dependence of NMDA-activated macroscopic conductance predicted by single-channel kinetics. J. Neurosci, 1990, vol. 10, pp. 3178-3182.
