NAD causes dissociation of neural networks into subpopulations of neurons by inhibiting the network synchronous hyperactivity evoked by ammonium ions


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

The mechanisms of hyperexcitability of neuronal networks by ammonium ions and inhibition of this activity by coenzyme NAD were investigated on mixed neuro-glial cultures of rat hippocampus. Ammonium ions cause activation of silent or spontaneously active neuronal networks inducing a bursting electrical activity of neurons and high-frequency synchronous calcium oscillations. In control conditions NAD completely inhibits spontaneous activity of the neuronal network. NAD added after NH4Cl disrupts synchronous oscillation in neurons and splits the network into five populations of neurons. In 4% of cells NAD decreased the amplitude of Ca2+ oscillations, preserving initial mode of oscillations. In 32% of cells, a transient suppression of the neuronal oscillations was observed: inhibition was followed by restoration of the synchronous periodic activity. In 10% of cells, NAD produced a gradual decrease of Ca2+ oscillations down to a complete termination of the initial periodic activity induced by ammonium. Fast and total inhibition of Ca2+ oscillations by NAD was observed in two small groups of neurons. First group (A) participated in the initial spontaneous network activity (5% of cells) with a period of 66–100 s. Second group (B), on the contrary, did not participate in the spontaneous activity. This group of neurons began to pulse with a high frequency (with a period of 6–8 s) synchronously with other neurons in the network after the addition of NH4Cl. Based on the comparison of calcium responses of different cell groups to the depolarization caused by KCl and NH4Cl and to the application of domoic acid, as well as on the results obtained in experiments with fluorescent antibodies against GAD 65/67, parvalbumin, calretinin, and calbindin, we propose that neurons of populations (A) and (B) may belong to GABAergic neurons containing calbindin and parvalbumin, respectively. Further analysis of specificity of the NAD effect on these neuronal groups may allow identification of the main targets of the ammonium toxic action in the brain. Thus, we have shown that NAD selectively inhibits neuronal activity and high-frequency synchronous Ca2+ oscillations in GABAergic neurons containing calcium-binding proteins. The inhibition is accompanied by desynchronization of oscillations and dissociation of neuronal network into several populations.

Об авторах

V. Zinchenko

Institute of Cell Biophysics

Автор, ответственный за переписку.
Email: vpz@mail.ru
Россия, ul. Institutskaya 3, Pushchino, Moscow oblast, 142290

E. Turovsky

Institute of Cell Biophysics

Email: vpz@mail.ru
Россия, ul. Institutskaya 3, Pushchino, Moscow oblast, 142290

M. Turovskaya

Institute of Cell Biophysics

Email: vpz@mail.ru
Россия, ul. Institutskaya 3, Pushchino, Moscow oblast, 142290

A. Berezhnov

Institute of Cell Biophysics

Email: vpz@mail.ru
Россия, ul. Institutskaya 3, Pushchino, Moscow oblast, 142290

A. Sergeev

Institute of Cell Biophysics

Email: vpz@mail.ru
Россия, ul. Institutskaya 3, Pushchino, Moscow oblast, 142290

V. Dynnik

Institute of Cell Biophysics; Institute of Theoretical and Experimental Biophysics

Email: vpz@mail.ru
Россия, ul. Institutskaya 3, Pushchino, Moscow oblast, 142290; ul. Institutskaya 3, Pushchino, Moscow oblast, 142290

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2016

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».