Differences in responses of premotor interneurons to serotonin and 5-hydroxytryptophan, a precursor for serotonin synthesis, in naive and trained snails
- 作者: Bogodvid T.1,2, Andrianov V.1, Muranova L.1, Gainutdinov K.1
-
隶属关系:
- Institute of Fundamental Medicine and Biology, Kazan Federal University
- Volga Region State University of Physical Culture, Sport and Tourism
- 期: 卷 68, 编号 4 (2023)
- 页面: 718-723
- 栏目: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0006-3029/article/view/142125
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0006302923040117
- EDN: https://elibrary.ru/KLJUCJ
- ID: 142125
如何引用文章
详细
This study investigated the responses of premotor interneurons LPa3 and RPa3 of the snails to applications of serotonin and 5-hydroxytryptophan (5-HTP), a precursor for serotonin synthesis, as ingredients of the broth that bathes the central nervous system of naive snails and snails after the formation of long-term sensitization. Measurements of the electrical characteristics have shown that a membrane potential of interneurons LPa3 and RPa3 in naive snails was significantly depolarized (3.7 mV) in the presence of serotonin, while the threshold potential was increased (unsupported hypothesis). The similar pattern was observed in the presence of 5-hydroxytryptophan: true depolarization to 3.1 mV occurred in interneurons until reaching the unreliable rise in the threshold potential inducing an action potential. It was found that application of serotonin causes a significant decrease in the membrane potential of interneurons LPa3 and RPa3 of trained snails (depolarization to 4.6 mV) and the unreliable increase in the threshold potential of premotor interneurons (0.9 mV). In contrast, application of 5-hydroxytryptophan causes an unreliable increase (2.5 mV) of the membrane potential and also an unreliable increase (0.8 mV) in the threshold potential.
作者简介
T. Bogodvid
Institute of Fundamental Medicine and Biology, Kazan Federal University;Volga Region State University of Physical Culture, Sport and Tourism
Email: tat-gain@mail.ru
Kazan, Russia
V. Andrianov
Institute of Fundamental Medicine and Biology, Kazan Federal UniversityKazan, Russia
L. Muranova
Institute of Fundamental Medicine and Biology, Kazan Federal UniversityKazan, Russia
Kh. Gainutdinov
Institute of Fundamental Medicine and Biology, Kazan Federal UniversityKazan, Russia
参考
- R. D. Hawkins, E. R. Kandel, and C. H. Bailey, Biol. Bull., 210 (3), 174 (2006).
- П. М. Балабан и Т. А. Коршунова, Успехи физиол. наук, 42 (4), 3 (2011).
- Х. Л. Гайнутдинов, В. В. Андрианов и Т. Х. Гайнутдинова, Успехи физиол. наук, 42 (1), 33 (2011).
- V. F. Castellucci, W. N. Frost, P. Goelet, et al., J. Physiol. (Paris), 81, 349 (1986).
- Н. А. Береговой, Х. Л. Гайнутдинов, О. Г. Сафронова и др., Журн. высш. нервн. деят., 40 (3), 594 (1990).
- S. Herdegen, C. Conte, S. Kamal, et al., PLoS One, 9 (12), e114481 (2014). doi: 10.1371/journal.pone.0114481
- G. T. Philips, C. M. Sherff, S. A. Menges, et al., Learning & Memory, 18 (4), 272 (2011). doi: 10.1101/lm.2125311
- Х. Л. Гайнутдинов, В. В. Андрианов, Т. Х. Гайнутдинова и др., Журн. высш. нерв. деятельности, 48 (6), 1004 (1998).
- L. J. Cleary, W. L. Lee, and J. H. Byrne, J. Neurosci., 18, 5988 (1998).
- R. Mozzachiodi, F. D. Lorenzetti, D. A. Baxter, et al., Nature Neurosci., 11, 1146 (2008).
- I. Jin, S. Kassabov, E. R. Kandel, et al., Learning & Memory, 28, 218 (2021). doi: 10.1101/lm.053124.120
- P. M. Balaban, A. Vehovzsky, O. A. Maksimova, et al., Brain Res., 404, 201 (1987).
- В. Е. Дьяконова, Успехи физиол. наук, 38 (3), 3 (2007).
- J. Il-Han, T. Janes, and K. Lukowiak, J. Exp. Biol., 213, 3603 (2010).
- V. V. Andrianov, T. Kh. Bogodvid, I. B. Deryabina, et al., Front. Behav. Neurosci., 9, 279, (2015).
- J. Levenson, J. N. Byrne, and A. Eskin, J. Neurosci., 19 (18), 8094 (1999).
- D. L. Glanzman, S. L. Mackey, R. D. Hawkins, et al., J. Neurosci., 12, 4200 (1989).
- Х. Л. Гайнутдинов, В. В. Андрианов и Т. Х. Гайнутдинова, Журн. высш. нервн. деятельности, 49 (1), 48 (1999).
- Y. Totani, J. Nakai, D. Hatakeyama, et al., Nutr. Neurosci., 26 (3), 217 (2023). doi: 10.1080/1028415X.2022.2033045.
- М. С. Абрамова, В. Л. Нистратова, А. А. Москвитин и др., Журн. высш. нервн. деятельности, 55 (3), 385 (2005).
- T. Kh. Bogodvid, V. V. Andrianov, I. B. Deryabina, et al., Front. Cell. Neurosci., 11, 403, (2017). doi: 10.3389/fncel.2017.00403
- Т. Х. Гайнутдинова, В. В. Андрианов, Р. Р. Назырова и др., Журн. высш. нервн. деятельности, 49 (6), 1063 (1999).
- Х. Л. Гайнутдинов и Н. А. Береговой, Журн. высш. нерв. деятельности, 44 (2), 307 (1994).
- V.P. Nikitin, S.V.Solntseva, S.A. Kozyrev, et al., Behavioural Brain Res. 345, 72 (2018). doi: 10.1016/j.bbr.2018.02.036
- I.B. Deryabina, L.N. Muranova, V.V. Andrianov, et al., Int. J. Mol. Sci. 21, 2087 (2020). doi: 10.3390/ijms21062087
- П. М. Балабан и И. С. Захаров, Обучение и развитие - основа двух явлений (Наука, М., 1992).
- Б. И. Ходоров, Проблема возбудимости (Медицина, Л., 1969).
- Д. И. Силантьева, В. В. Андрианов, Т. Х. Гайнутдинова и Х. Л. Гайнутдинов, Журн. высш. нервн. деятельности, 58 (2), 183 (2008).
- A. W. Chihab, V. V. Andrianov, T. K. Bogodvid, et al., BioNanoScience, 11, 238 (2021). doi: 10.1007/s12668-020-00814-1
- R. Gillette, Integr.Comp. Biol., 46, 838 (2006).
- В. Н. Иерусалимский и П. М. Балабан, Журн. высш. нервн. деятельности, 60 (5), 515 (2010).
- Д. А. Сахаров, Журн. общ. биологии, 51 (4), 437 (1990).
- S. Marinesco, N. Wickremasinghe, K. E. Kolkman, et al., J. Neurophysiol., 92, 2487 (2004).
- K. Bonnick, K. Bayas, D. Belchenko, et al., PLoS One, 7 (10), e47378 (2012). doi: 10.1371/journal.pone.0047378
- Д. А. Сахаров, Журн. общ. биологии, 73 (5), 324 (2012).
- V. Dyakonova, L. Hernadi, E. Ito, et al., Biophysics, 11, 55 (2015).
- C. Leon-Pinzon, M. G. C'ercos, P. Noguez, et al., Front. Cell. Neurosci., 8 (169), 169 (2014). doi: 10.3389/fncel.2014.00169
- N. G. Jin and T. Crow, J. Neurophysiol. 106, 2557 (2011).
- E. R. Kandel, Science, 294, 1030 (2001).
- Н. А. Береговой и Х. Л. Гайнутдинов, Докл. АН СССР, 301 (4), 989 (1988).
- D. Debanne and M.-M. Poo, Front. Synap. Neurosci., 2 (21), 1 (2010).
- J. Farruggella, J. Acebo, L. Lloyd, et al., Behav. Brain Res., 360, 341 (2019). doi: 10.1016/j.bbr.2018.12.010
- W. Zhang and D. J. Linden, Nature Rev. Neurosci., 4, 885 (2003).
- E. S. Nikitin, P. M. Balaban, and G. Kemenes, Curr. Biol., 23, 614 (2013).
- А. С. Пивоваров и В. Л. Нистратова, Бюл. эксперим. биологии и медицины, 136 (2), 114 (2003).