РЕАКЦИИ НЕЙРОНОВ СОМАТОСЕНСОРНОЙ КОРЫ НА СТИМУЛЯЦИЮ ОБЛАСТИ ВИБРИСС У КРЫС ЛИНИИ WAG/Rij, ГЕНЕТИЧЕСКИ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННЫХ К АБСАНС-ЭПИЛЕПСИИ
PDF

Ключевые слова

нейрон
соматосенсорная кора
вибриссы
абсанс-эпилепсия
крысы линии WAG/Rij

Как цитировать

Цветаева, Д. А., & Раевский, В. В. (2021). РЕАКЦИИ НЕЙРОНОВ СОМАТОСЕНСОРНОЙ КОРЫ НА СТИМУЛЯЦИЮ ОБЛАСТИ ВИБРИСС У КРЫС ЛИНИИ WAG/Rij, ГЕНЕТИЧЕСКИ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННЫХ К АБСАНС-ЭПИЛЕПСИИ. Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова, 107(10), 1264–1273. https://doi.org/10.31857/S0869813921100101

Аннотация

У крыс линии WAG/Rij, генетически предрасположенных к абсанс-эпилепсии (АЭ) и демонстрирующих депрессивно-подобное поведение, исследовали особенность функционирования соматосенсорной системы в периоды, когда АЭ ещё не сформирована (2–3 месяца) и когда патология хорошо выражена (6–7 месяцев). Контрольными животными являлись здоровые крысы линии Wistar, у которых регистрировали внеклеточные ответы одиночных нейронов соматосенсорной коры на одиночное электрическое раздражение области вибрисс. Установлено, что вызванная активность нейронов соматосенсорной коры на афферентную стимуляцию, вне зависимости от возраста и вида животных, включает четыре компонента: первичные (коротко-латентные) возбуждение и торможение, и вторичные (длинно-латентные) возбуждение и торможение. У крыс WAG/Rij в отличие от здоровых крыс Wistar в 2–3-месячном возрасте число коротко-латентных тормозных реакций значимо меньше, а число длинно-латентных тормозных реакций значимо больше. Постулируется, что нарушение баланса тормозных механизмов разной природы может обусловливать развитие как АЭ, так и депрессии у крыс линии WAG/Rij. У 6 - 7-месячных крыс линии WAG/Rij (в период, когда эпилептическая активность сформирована) обнаружено, что вторичная активационная реакция на афферентное раздражение представлена преимущественно многокомпонентной высокочастотной фазной реакцией (чередование коротких по продолжительности разрядов нейрона и тормозных периодов). У крыс линии Wistar в этот возрастной период вторичное возбуждение представлено тонической реакцией. Частота фазных разрядов сопоставима с частотой пик-волновой активности, являющейся электроэнцефалографическим признаком АЭ. Предполагается, что фазную реакцию можно рассматривать как нейронный эквивалент эпилептической активности, и пик-волновая активность у крыс WAG/Rij может быть провоцирована афферентацией от вибрисс.

https://doi.org/10.31857/S0869813921100101
PDF

Литература

White H, Löscher W (2014) Searching for the ideal antiepileptogenic agent in experimental models: single treatment versus combinatorial treatment strategies. Neurotherapeutics 11:373–384. https://doi.org/doi: 10.1007/s13311-013-0250-1

Sarkisova K, van Luijtelaar G (2011) The WAG/Rij strain: a genetic animal model of absence epilepsy with comorbidity of depression [corrected]. Progr Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry 35:854–876. https://doi.org/doi: 10.1016/j.pnpbp. 2010.11.010

Coenen A, van Luijtelaar G (2003) Genetic animal models for absence epilepsy: a review of the WAG/Rij strain of rats. Behav Genetics 33:635–655. https://doi.org/doi: 10.1023/a:1026179013847

Bosnyakova D, Gabova A, Zharikovae A, Gnezditski V, Kuznetsova G, van Luijtelaar G (2007) Some peculiarities of time-frequency dynamics of spike-wave discharges in humans and rats. Clin Neurophysiol 118:1736–1743. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2007.04.013

Sitnikova E (2011) Neonatal sensory deprivation promotes development of absence seizures in adult rats with genetic predisposition to epilepsy. Brain Res 1377:109–118. https://doi.org/doi: 10.1016/j.brainres.2010.12.067

Aymen Balikci, Gul Ilbay, Nurbay Ates (2020) Neonatal tactile stimulations affect genetic generalized epilepsy and comorbid depression-like behaviors. Front Behav Neurosci 23 (14):132. https://doi.org/10.3389/fnbeh.2020.00132

Sitnikova E, Rutskova E, Raevsky V (2015) Reduction of epileptic spike-wave activity in WAG/Rij rats fostered by Wistar dams. Brain Res 1594:305–309. https://doi.org/doi: 10.1016/j.brainres.2014.10.067

Sarkisova K, Gabova A (2018) Maternal care exerts disease-modifying effects on genetic absence epilepsy and comorbid depression. Genes, Brain and Behavior 17:e12477. https://doi.org/doi: 10.1111/gbb.12477

Sitnikova E, van Luijtelaar G (2004) Cortical control of generalized absence seizures: effect of lidocaine applied to the somatosensory cortex in WAG/Rij rats. Brain Res 1012:127–137. https://doi.org/doi: 10.1016/j.brainres.2004.03.041

Lüttjohann A, Jan-Mathijs S, van Luijtelaar G (2014) Termination of ongoing spike-wave discharges investigated by cortico–thalamic network analyses. Neurobiol of Disease 70:127–137. http://dx.doi.org/10.1016/j.nbd.2014.06.007

Lüttjohann A, van Luijtelaar G (2015) Dynamics of networks during absence seizure’s on- and offset in rodents and man. Front Physiol 6:16. https://doi.org/doi: 10.3389/fphys.2015.00016

Tsvetaeva D, Sitnikova E, Raevsky V (2019) Cortical Somatosensory Neurons in WAG/Rij Rats Transform Firing Evoked by Simulation of Posterior Thalamic Nucleus from Tonic to Phasic at Age of 6 Months. Bull Exp Biol Med 168:1–4. https://doi.org/doi 10.1007/s10517-019-04632-8

Shubina O, Teltsov L, Komusova O (2015) Cytological and morphometric features of the cortex of white rats. Modern Problems Science and Education Issue № 2 (part 1).

Pinault D, O’Brien T (2005) Cellular and network mechanisms of genetically-determined absence seizures. Thalamus and Related Systems 3:181–203. https://doi.org/doi: 10.1017/S1472928807000209. Epub 2007 Jan 22

Zheng T, O’Brien T, Morris M, Reid C, JovanovskaV, O’Brien P, Leena van Raay, Gandrathi A, Pinault D (2012) Rhythmic neuronal activity in S2 somatosensory and insular cortices contribute to the initiation of absence related spike and wave discharges. Epilepsia 53:1948–1958. https://doi.org/doi:10.1111/j.1528-1167.2012.03720.x