Institutional creator:

Instytut Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego PAN

Contributor:

Urban-Ciećko, Joanna : Promotor

Publisher:

Instytut Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego PAN

Place of publishing:

Warszawa

Description:

202 strony : ilustracje ; 30 cm ; Bibliografia ; Streszczenie w języku angielskim

Degree grantor:

Instytut Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego PAN

Type of object:

Praca dyplomowa

Abstract:

Korowa sieć neuronalna składa się z pobudzających komórek glutaminianergicznych i hamujących interneuronów GABAergicznych. Komórki GABAergiczne regulują przepływ informacji w lokalnych sieciach neuronalnych, wpływając na pobudliwość komórek glutaminianergicznych, odpowiadając za filtrowanie sygnału na wejściu i kontrolę informacji na wyjściu. Pod względem ekspresji znaczników molekularnych neurony GABAergiczne tworzą trzy klasy komórek: interneurony somatostatynowe (Int SOM), parwalbuminowe (Int PV) i eksprymujące jonotropowy receptor serotoninowy 5HT3a. Ostatnia klasa dzieli się na interneurony zawierające wazoaktywny polipeptyd jelitowy (Int-VIP) i komórki nie zawierające tego białka. Wiele badań wskazuje na szeroką rolę różnych klas interneuronów GABAergicznych w procesach związanych z uczeniem, formowaniem pamięci oraz jej kodowaniem i ekspresją. Jednak mniej uwagi poświęca się zmianom plastycznym wywołanym uczeniem się w obrębie różnych klas interneuronów. Zamieszczone w niniejszej pracy badania miały za zadanie ujawnić czy prosta forma uczenia u myszy prowadzi do plastycznych zmian aktywności elektrofizjologicznej trzech typów komórek GABAergicznych w IV warstwie pierwszorzędowej kory somatosensorycznej (baryłkowej): Int-SOM, Int-PV i Int-VIP. W tym celu jedną grupę zwierząt poddano procedurze warunkowania składającej się z jednoczesnego podawania bodźca warunkowanego, stymulacji dotykowej rzędu wibrys i bezwarunkowego, szoku elektrycznego w ogon. Druga grupa myszy przeszła procedurę pseudowarunkowania, w której bodziec elektryczny nie był skojarzony w czasie ze stymulacją wibrys, lecz dostarczany losowo. Ostatnia grupa, zwierząt naiwnych, nie została poddana żadnej formie manipulacji. Jeden dzień po ostatniej sesji procedur, wykonywano rejestracje elektrofizjologiczne z pojedynczych neuronów (ang. whole cell patch clamp) w skrawkach mózgowych w IV warstwie reprezentacji czuciowych (baryłkach) odpowiadających stymulowanym rzędom wibrys. Doświadczenia wykazały zwiększenie pobudliwości własnej (wewnętrznej) Int SOM u zwierząt warunkowanych w porównaniu z pseudowarunkowanymi i naiwnymi. Pobudliwość Int-PV była zmniejszona u myszy pseudowarunkowanych w porównaniu z pozostałymi grupami myszy. Natomiast pobudliwość Int-VIP, które charakteryzowały się akomodacją wyładowań, zmniejszyła się u myszy pseudowarunkowanych w porównaniu do myszy warunkowanych, ale nie naiwnych. Analizy kształtu potencjałów czynnościowych głównie wykazały, że zwiększenie pobudliwości interneuronów wiąże się ze skróceniem czasu trwania poszczególnych potencjałów czynnościowych (zmniejszeniem szerokości połówkowej potencjału). Natomiast zmniejszenie pobudliwości oznaczało wydłużenie czasu trwania potencjałów. Uzyskane wyniki sugerują, że zaobserwowane zmiany pobudliwości interneuronów mogą wiązać się ze zmianami przewodnictwa jonowego odpowiedzialnego za czas trwania potencjału czynnościowego. Kolejne badania z wykorzystaniem metod optogenetycznych wykazały, że warunkowanie (ale nie pseudowarunkowanie) powoduje zwiększenie hamowania sąsiadujących neuronów pobudzających przez Int-SOM i Int-PV, ale nie Int-VIP. Wyniki te wskazują, że zmiany pobudliwości własnej interneuronów oraz zmiany hamowania synaptycznego pochodzącego od tych interneuronów mogą być rozbieżne. Podsumowując, uzyskane wyniki pokazują, że zarówno uczenie asocjacyjne, jak i pseudowarunkowanie prowadzą do plastycznych zmian aktywności wszystkich klas badanych interneuronów GABAergicznych. W ten sposób zmiany pobudliwości własnej można postrzegać jako powszechny mechanizm plastyczności interneuronów GABAergicznych zachodzący w skutek różnych form uczenia – warunkowania lub pseudowarunkowania. Zaobserwowane modyfikacje pobudliwości własnej mogą wpływać na sumowanie synaptyczne, przetwarzanie informacji sensorycznej, kontrolę precyzji wyładowań komórek pobudzających i regulację na wyjściu sygnałów przekazywanych do wyższych warstw kory baryłkowej.

Detailed Resource Type:

Praca doktorska

Resource Identifier:

oai:rcin.org.pl:240053

Source:

IBD PAN, sygn. 20272 ; click here to follow the link

Language:

pol

Language of abstract:

eng

Digitizing institution:

Instytut Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego Polskiej Akademii Nauk

Original in:

Biblioteka Instytutu Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego PAN

Projects co-financed by:

Program Operacyjny Polska Cyfrowa, lata 2014-2020, Działanie 2.3 : Cyfrowa dostępność i użyteczność sektora publicznego; środki z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego oraz współfinansowania krajowego z budżetu państwa

Access:

Otwarty