А. Ю. Бучин, Ж. Хуберфельд, Р. Майлс, А. В. Чижов, Б. С. Гуткин, В. М. Петров
Цена: 50 руб.
Экспериментально было обнаружено, что около 20% пирамидных клеток в области человеческого субикулума не обладают хлорнокалиевыем котранспортером KCC2. Данная патология приводит к увеличению концентрации хлора в таких нейронах, что увеличивает их возбудимость. В настоящей работе мы представляем биофизическую модель данной патологии и показываем, что уменьшение активности KCC2 может перевести активность нейрона в режим
долговременной генерации спайков, характерный для эпилептических приступов. Используя серию упрощений мы находим минимальную биофизическую модель, способную описать данный эффект. Предлагаемая минимальная модель позволяет объяснить патологию нейронов височной коры, связанную с отсутствием KCC2 котранспортeра у пирамидных клеток. A.
Ключевые слова: эпилепсия, КСС2, внеклеточный калий, внутриклеточный хлор.
REFERENCES
1. Beghi, E., Berg, A., Carpio, A., Forsgren, L., Hesdorffer, D.C., Hauser, W.A.,
Malmgren, K, Shinnar, S., Temkin, N., Thurman, D., & Tomson, T. Comment on
epileptic seizures and epilepsy: definitions proposed by the International League Against Epilepsy (ILAE) and the International Bureau for Epilepsy (IBE). Epilepsia, 2005, 46(10), 1698–1699.
2. Huberfeld, G., Wittner, L., Clemenceau, S., Baulac, M., Kaila, K., Miles, R., &
Rivera, C. Perturbed chloride homeostasis and GABAergic signaling in human temporal
lobe epilepsy. The Journal of neuroscience, 2007, 27(37), 9866–9873.
3. Buchin, A., Chizhov, A., Huberfeld, G., Miles, R., & Gutkin, B. (in press) Reduced
efficacy of the KCC2 co-transporter promotes epileptic oscillations in subiculum
network model. Journal of Neuroscience.
4. Jedlicka, P., Deller, T., Gutkin, B.S., & Backus, K.H. Activity-dependent
intracellular chloride accumulation and diffusion controls GABA(A) receptor-mediated
synaptic transmission. Hippocampus, 2011, 21(8), 885–898.
5. Khalilov, I., Dzhala, V., Ben-Ari, Y., & Khazipov, R. Dual role of GABA in the
neonatal rat hippocampus. Developmental neuroscience, 1999, 21(3–5), 310–319.
6. Rivera, C., Voipio, J., Payne, J.A., Ruusuvuori, E., Lahtinen, H., Lamsa, K.,
Privola, U., Saarma, M., & Kaila, K. The K+/Cl− co-transporter KCC2 renders GABA
hyperpolarizing during neuronal maturation. Nature, 1999, 397(6716), 251–255.
7. Krishnan, G.P., & Bazhenov, M. Ionic dynamics mediate spontaneous termination
of seizures and postictal depression state. The Journal of Neuroscience, 2011, 31(24),
8870–8882.
8. Bazhenov, M., Timofeev, I., Steriade, M., & Sejnowski, T.J. Potassium model for
slow (2–3 Hz) in vivo neocortical paroxysmal oscillations. Journal of neurophysiology,
2004, 92(2), 1116–1132.
9. Mainen, Z.F., & Sejnowski, T.J. Influence of dendritic structure on firing pattern
in model neocortical neurons. Nature, 1996, 382(6589), 363–366.
10. Chizhov, A.V. Conductance-based refractory density model of primary visual
cortex. Journal of computational neuroscience, 2014, 36(2), 297–319.
11. Blaesse, P., Airaksinen, M.S., Rivera, C., & Kaila, K. Cation-chloride
cotransporters and neuronal function. Neuron, 2009, 61(6), 820–838.
12. Chizhov, A.V. A model for evoked activity of hippocampal neuronal population.
Biophysics, 2002, 47(6), 1086–1094.
13. Huberfeld, G., de la Prida, L.M., Pallud, J., Cohen, I., Le Van Quyen, M.,
Adam, C., Clemenceau, S., Baulac, M., & Miles, R. Glutamatergic pre-ictal discharges
emerge at the transition to seizure in human epilepsy. Nature neuroscience, 2011, 14(5), 627–634.
