A szinaptikus kapcsolatok szerepe a fiziológiás és patológiás talamikus oszcillációk kialakításában

Írta: Bús Bálint, Antal Károly, Emri Zsuzsa

A talamusz sejttípusai többféle fiziológiás és patológiás oszcilláció kialakításában játszanak fontos szerepet. A patológiás aktivitások közül az abszensz epilepszia a legismertebb, az erre jellemző szinkron 3–4 Hz-es aktivitás farmakológiai és genetikai hátteréről tudunk a legtöbbet. A talamikus kapcsolatrendszer szerepe az abszensz roham kialakításában kevéssé feltárt és kísérletesen nehezen vizsgálható, ezért realisztikus modell segítségével tanulmányoztuk. A NEURON programozási környezetben hoztunk létre egy 30 talamokortikális és 30 retikuláris sejtből álló hálózatot, melynek kapcsolatait úgy alakítottuk ki, hogy összhangban legyenek a kísérleti eredményekkel, majd a modellben a serkentés- gátlás egyensúlyának változtatásával, illetve a kapcsolatok topográfiájának módosításával az alvásra jellemző orsó aktivitást patológiás 3–4 Hz-es folyamatos oszcillációvá alakítottuk át. Reprodukáltuk a kísérletes eredményeket, melyek szerint a retikuláris sejtek közötti gátlás csökkenése vagy a talamokortikális sejtekre érkező gátlás növekedése egyaránt patológiás 3–4 Hz-es oszcilláció kialakulását segítheti elő. Ezen felül kimutattuk, hogy az aktivitás kialakítása szempontjából nemcsak a serkentés-gátlás aránya, hanem a különböző kapcsolatokkal rendelkező sejtek elhelyezkedése is fontos. Ha az intraretikuláris gátlást nem kapó sejtek egy csoportban helyezkedtek el, az az orsó aktivitás fennmaradásának kedvezett, míg az erős gátlást kapó talamokortikális sejtcsoport a folyamatos oszcilláció kialakulását segítette elő. Modellünk amellett, hogy sikeresen reprodukálta a kísérleti eredményeket, rávilágított arra, hogy a talamikus aktivitás szempontjából a sejtek kapcsolatrendszere is fontos szerepet játszik. Azonos mértékű változás a talamuszon belüli gátló hatásokban a kapcsolati hálótól függően orsó aktivitást és folyamatos 3 Hz-es oszcillációt is kialakíthatott.

 

Kulcsszavak: abszensz roham, alvási orsó, GABAerg gátlás, retikuláris neuron, talamokortikális sejt

Nyomtatás