Пластические перестройки в таламокортикальных нейронных сетях: Общие постсинаптические механизмы пластичности в центральной нервной системе тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.13, доктор биологических наук Силькис, Изабелла Гершовна

• Силькис, Изабелла Гершовна
• доктор биологических наук
• 1998

Оглавление диссертации доктор биологических наук Силькис, Изабелла Гершовна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Длительная потенциация и длительная депрессия эффективности синаптической передачи в нейронных сетях и их возможная роль в обучении.

1.1.1. Свойства длительной потенциации и депрессии эффективности синаптической передачи

1.1.2. Участие длительной потенциации в обучении.

1.1.3. Участие модификации синаптической передачи в пластических перестройках рецептивных полей.

1.1.4. Нейронный ансамбль как функциональное объединение клеток ; спонтанная активность кортикальных нейронов.

1.2. Общепринятые постсинаптические механизмы модификации возбудительной передачи в новой коре , гиппокампе и мозжечке. 23 1.2 1. Различные механизмы модификации возбудительной передачи в новой коре и гиппокампе.

1.2.2. Постсинаптические механизмы модификации гомосинаптической возбудительной передачи в новой коре и гиппокампе

1.2.3. Гетеросинаптическая и ассоциативная модификация возбудительной передачи в новой коре и гиппокампе.

1.2.4. Механизмы модификации возбудительных входов к клетке Пуркинье мозжечка. 28 1.2 5. Модификация тормозной передачи в новой коре, гиппокампе и мозжечке.

1.3. О некоторых противоречиях общепринятых моделей синаптической пластичности.

1.3.1. Возможна ли индукция длительной потенциации и депрессии, не удовлетворяющих правилу Хебба?

1.3.2. Является ли уровень Са2+, при котором развиваются длительная потенциация и депрессия величиной абсолютной, а не относительной?

1.3.3. Существуют ли метапластичность и переменный порог модификации?

1.3.4. Может ли ДДм являться следствием фосфорилирования АМРА рецепторов на клетке Пуркинье?

1.3.5. Является ли действие N0 на растворенную гуанилатциклазу единственным механизмом образования цГМФ в клетке Пуркинье?

1.3.6. Неопределенность, возникающая при исследовании свойств ДП и ДД с использованием аппликации веществ, влияющих на активацию рецепторов и активность внутриклеточных веществ.

1.4. Предлагаемые подходы к созданию унифицированной модели синаптической пластичности.

ГЛАВА II. МЕТОДЫ

2.1. Методы проведения электрофизиологических экспериментов.

2.2. Методы исследования межнейронных взаимодействий.

2.3. Особенности математическое моделирование посттетанических метаболических процессов. 46 Рисунки

ГЛАВА III. ДЛИТЕЛЬНЫЕ ПОСТТЕТАНИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИНАПТИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ В МОТОРНОЙ И ЗРИТЕЛЬНОЙ КОРЕ КОШКИ

3.1. Модификация таламо-кортикальных и кортико-кортикальных возбудительных входов.

3.2. Свойства гомосинаптической длительной депрессии.

3.3. Свойства гетеросинаптической длительной депрессии и потенциации

3.4. Особенности модификации возбудительной и тормозной передачи в нейронных микросетях моторной коры.

3.5. Обсуждение результатов.

3.5.1. Возможное участие дисинаптического торможения в длительной депрессии возбуждения.

3.5.2. Длительная потенциация синаптической передачи в "общем конечном пути" как возможный механизм гетеросинаптической ДП.

3.5.3. Сравнительный анализ модификации моносинаптических и и о л и с и 11 апти ч ее ких входов.

3.5.4. Экспериментальные условия, способствующие модификации таламо-кортикальных входов.

3.5.5. Модификация паттерна межнейронных связей как элемент обучения 71 Рисунки.

ГЛАВА IV. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ И МОДИФИКАЦИЯ МЕЖНЕЙРОННЫХ СВЯЗЕЙ В ТАЛАМО-КОРТИКАЛЬНЫХ СЕТЯХ, ВКЛЮЧАЮЩИХ КЛЕТКИ СЛУХОВОЙ КОРЫ И МЕДИАЛЬНОГО КОЛЕНЧАТОГО ТЕЛА.

4.1. Функциональная организация возбудительных связей.

4.2. Модификация эффективности возбудительных связей

4.3. Функциональная организация тормозных связей.

4.4. Модификация эффективности тормозной передачи.

4.5. Обсуждение результатов.

4.5.1. Особенности функциональной организации возбудительных и тормозных связей в таламо-кортикальных сетях.

4.5.2. Особенности модификации возбудительных связей в таламо-кортикальных сетях. 101 Рисунки.

ГЛАВА V. ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ И ПЛАСТИЧЕСКИЕ ПЕРЕСТРОЙКИ РЕЦЕПТИВНЫХ ПОЛЕЙ НЕЙРОНОВ В ТАЛАМО-КОРТИКАЛЬНЫХ СЕТЯХ, ВКЛЮЧАЮЩИХ КЛЕТКИ СЛУХОВОЙ КОРЫ И МЕДИАЛЬНОГО КОЛЕНЧАТОГО ТЕЛА

5.1. Сопоставление рецептивных полей нейронов, расположенных в различных локусах слуховой коры и медиального коленчатого тела.

5.2. Пластические перестройки рецептивных полей нейронов слуховой коры и медиального коленчатого тела, вызванные микростимуляцией слуховой коры.

5.3. Обсуждение результатов.

5.3.1. Отклонения от принципа тонотопической организации как следствие дивергенции и конвергенции таламо-кортикальных и кортико-кортикальных связей.

5.3.2. Модификация рецептивных полей кортикальных и таламических нейронов как следствие модификации эффективности связей в таламо-кортикалыюй сети. 123 Рисунки.

ГЛАВА VI. УНИФИЦИРОВАННЫЙ ПОСТСИНАПТИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ, ЛЕЖАЩИЙ В ОСНОВЕ РАЗНЫХ ВИДОВ ПЛАСТИЧНОСТИ В НОВОЙ КОРЕ И ГИППОКАМПЕ

6.1. Оригинальные экспериментальные данные, использованные при разработке унифицированной модели синаптической пластичности.

6.2. Предполагаемый постсинаптический Са2+ зависимый механизм модификации тормозной передачи. 132 6.2.1. Участие ГАМКб-рецепторов в модификации тормозной передачи.

6.2.2. Предполагаемое участие ретроградных мессенджеров в модификации торможения.

6.2.3. Модификация торможения как результат модификации возбудительного входа к тормозному нейрону.

6.3. Механизмы одновременной модификации эффективности возбудительной и тормозной передачи

6.3.1. Разнонаправленный характер модификации одновременно активируемых возбудительного и тормозного входов.

6.3.2. Участие торможения в индукции длительной депрессии возбуждения.

6.3.3. Участие возбуждения в индукции длительной депрессии торможения.

6.3.4. Следствия предложенной модели и сопоставление с экспериментальными данными.

6.4. Механизмы ассоциативной и гетеросинаптической пластичности.

6.4.1. Предполагаемое участие торможения в индукции ассоциативной длительной депрессии; экспериментальные свидетельства в пользу предложенного механизма.

6.4.2. Предполагаемое участие торможения в индукции гетеросинаптической длительной депрессии.

6.4.3. Одновременная модификация гомо- и гетеросинаптического входов. 151 Рисунки.

ГЛАВА VII. ИССЛЕДОВАНИЕ СИНАПТИЧЕСКОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ С ПОМОЩЬЮ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ Са2+-ЗАВИСИМЫХ БИОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПИРАМИДНОЙ КЛЕТКЕ ОБЛАСТИ САЗ ГИППОКАМПА

7.1. Особенности математической модели.

7.2. Условия модификации синаптической передачи; сопоставление результатов моделирования с экспериментальными данными

7.2.1. Зависимость числа фоефорилированных АМРА-рецепторов от параметров ритмической стимуляции и увеличения уровня Са2+ в постсинаптической клетке.

7.2.2. Зависимость числа дефосфорилированных ГАМКа-рецепторов от параметров ритмической стимуляции и увеличения уровня Са2+ в постсинаптической клетке.

7.2.3. Влияние различных ПК и ПФ1 на степень фосфорилирования рецепторов.

7.3. Свойства синаптической пластичности. 172 7.3.1. Основные свойства синаптической пластичности, вытекающие из результатов моделирования; сопоставление с экспериментальными данными.

7.3.2. Сопоставление с моделью, базирующейся на существовании метапластичности.

7.4. Длительное контрастирование синаптического сигнала на пирамидном нейроне как результат одновременной модификации возбудительных и тормозных входов.

7.4.1. Контрастирование как способ выделения афферентного сигнала.

7.4.2. Выраженность эффекта ДП и баланс между "силой" возбуждения и торможения

7.4.3. Участие ДДг в выделении сигнала.

7.4.4. Экспериментальные свидетельства влияния торможения на усиление синаптической связи между нейронами моторной коры.

7.4.5. О возможном влиянии торможения на модификацию таламо-кортикальных синапсов; сравнение с модификацией кортико-кортикальных синапсов. 184 Рисунки.

ГЛАВА VIII. ПРЕДПОЛАГАЕМЫЕ ПОСТСИНАПТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ОДНОВРЕМЕННОЙ МОДИФИКАЦИИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОЗБУДИТЕЛЬНОЙ И ТОРМОЗНОЙ ПЕРЕДАЧИ В КЛЕТКЕ ПУРКИНЬЕ МОЗЖЕЧКА

8.1. Механизм модификации возбудительного входа к клетке Пуркинье.

8.1.1. Основные постулаты модели.

8.1.2. Изменение уровня Са2+ в клетке Пуркинье при стимуляции возбудительного и тормозного входов.

8.1.3. Зависимость чувствительности АМРА-рецепторов от активности протеинкиназ и протеинфосфатаз в клетке Пуркинье.

8.2. Механизмы образования цГМФ в клетке Пуркинье.

8.3. Механизм модификации эффективности тормозных входов к клетке Пуркинье.

8.4. Одновременная модификации эффективное™ возбудительных и тормозных входов к клетке Пуркинье. 202 Рисунки. 205 ОБЩЕЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ 206 СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 213 СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ. 216 СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Пластические перестройки в таламокортикальных нейронных сетях: Общие постсинаптические механизмы пластичности в центральной нервной системе»

Синаптическая и нейронная пластичность рассматриваются в качестве основы таких функций мозга как распознавание образов, обучение, хранение и извлечение информации (Hebb, 1949; Marr, 1969; Анохин, 1968; Соколов, 1981). Особое внимание уделяется изучению длительной потенциации и длительной депрессии эффективности возбудительной синаптической передачи (ДП и ДД), которые могут участвовать в процессах запоминания и обучения благодаря таким свойствам как входоспецифичность, ассоциативность, аддитивность, а также в связи с тем, что характер модификации зависит от активности пре- и постсинаптической клеток и от предыстории синапса (Tsumoto, 1992; Linden, 1994; Abraham, Bear, 1996). К настоящему времени свойства ДП и ДД наиболее полно изучены в гиппокампе, коре и мозжечке (Скребицкий, 1978; Воронин, 1982; Artola, Singer, 1993; Ito, 1989; Bliss, Collingridge, 1993; Bear, Malenka, 1994). Недавно были обнаружены ДП и ДД эффективности тормозной передачи (ДПт и ДДт) в новой коре (Komatsu, Iwakiri, 1993; Силькис, 1994), гиппокампе (McLean et al., 1996) и мозжечке (ДПтм и ДДтм) (Llano et al., 1991; Капо et al., 1992). Модификация торможения также является входоспецифичной и ассоциативной.

В начале 80-х годов значительное внимание уделялось изучению свойств и механизмов ДП; гомосинаптическая ДД еще не была обнаружена. Исследования проводились преимущественно на срезах гиппокампа. Поскольку существенную роль в процессах памяти и обучения играет новая кора, в дальнейшем были предприняты исследования особенностей ДП и ДД именно в этой структуре, причем не только на срезах, но и в экспериментах in vivo. Значительный интерес представляет вопрос о том, могут ли в одном и том же синапсе поочередно индуцироваться ДП и ДД? Такой синапс должен обладать качественно новыми свойствами, поскольку ДД препятствует насыщению синапса, вызванного его потенциацией, и может способствовать "забыванию". Большинство исследований посвящено анализу изменений эффективности изолированного входа к нейрону. Однако, не меньший интерес представляет выявление особенностей одновременной модификации эффективности синаптических связей в нейронном ансамбле, включающем таламические и кортикальные клетки, и сравнительный анализ модификации таламических и кортикальных входов к нейрону. Необходимость такого исследования вызвана тем, что от эффективности различных конвергирующих на нейроне возбудительных и тормозных входов зависит его реакция на внешний стимул и конфигурация рецептивного поля (РП). Таким образом, перестройка РП может являться одним из проявлений синаптической пластичности. Действительно, современные исследования показали, что длительные перестройки РП нейронов неокортекса и таламуса могут иметь место не только на ранних стадиях онтогенеза, но и у взрослых животных при различного рода воздействиях (Merzenich et al., 1988; Villa et al., 1991; Edeline et al., 1993; Шевелев и др., 1994). Поскольку имеет место топически организованная реципрокная система возбудительных синаптических связей между нейронами релейного ядра таламуса и проекционной зоны неокортекса (Winer, Larue, 1987; Snow et al., 1988), полагают, что изменения РП кортикальных нейронов могут просто отражать изменения РП нейронов таламуса. Однако не исключено, что перестройка РП нейронов новой коры происходит в результате перераспределения относительной эффективности различных конвергирующих на нейроне таламо-кортикальных и кортико-кортикальных возбудительных и тормозных входов.

Механизмы гомосинаптической ДП и ДД хорошо изучены для нейронов коры и гиппокампа (НКиГ) (Bliss, Collingridge, 1993; Bear, Malenka, 1994; Lisman, 1994). Показано, что при значительном повышении внутриклеточной концентрации Са2+ преобладает активность протеинкиназ (ПК), которые фосфорилируют АМРА- и НМДА-рецепторы, увеличивая их чувствительность к глутамату, в результате чего развивается ДП, а при небольшом увеличении уровня Са2+ преобладает активность протеинфосфатазы 1 (ПФ1), дефосфорилирующей рецепторы, что приводит к ДД. Общепринятый механизм модификации возбудительной передачи не позволяет объяснить ряд экспериментальных данных и содержит некоторые противоречия. Например, не объяснены новые данные о том, что концентрация Са2+ или частота стимуляции, при которой развивается ДП или ДД, является величиной не абсолютной, как предполагалось ранее (Artola, Singer, 1993), а относительной (O'Dell, Kandel, 1994; Grassi et al., 1996). Зависимость модификации синапса от начальной эффективности принято объяснять наличием переменного порога перехода от ДД к ДП и существованием "метапластичности" (Bear, 1995), базирующейся на изменении уровня Са2+ и на экспрессии генов. Однако имеются данные, противоречащие этому утверждению (Heynen et al., 1996); кроме того, эффекты, относимые на счет "метапластичности", входоспецифичны (Huang et al., 1992; Abraham, Bear, 1995), тогда как специфичность экспрессии генов в отдельных шипиках не показана, а необходимое для экспрессии генов время превышает те десятки минут, в течение которых развивались ДП и ДД. Нельзя считать экспериментально доказанным и наличие переменного порога модификации.

Показано, что характер зависимости условий модификации синапсов в НКиГ и в клетке Пуркинье (КлП) мозжечка от посттетанического увеличения концентрации Са2+ различен (Linden, 1994), однако причины этого феномена не ясны. Полагают, что ДД в КлП (ДДм) является следствием фосфорилирования АМРА-рецепторов (Ito, Karachot, 1992), вызванного значительным увеличением концентрации Са2+, тогда как малое повышение уровня Са2~ приводит к ДПм (Hirano, 1990; Hartell, 1994). Вследствие этого считают, что механизмы индукции ДДм отличаются от тех, которые лежат в основе ДД в НКиГ (Linden, 1994). Если в основе ДДм лежит фосфорилирование АМРА-рецепторов, то свойства АМРА-рецепторов в КлП и в НКиГ должны отличаться, что экспериментально не доказано. В НКиГ в модификации синапсов участвует цАМФ-зависимая протеинкиназа А (ПКА), а в индукции ДДм участвует цГМФ-зависимая протеинкиназа G (ПКО). При этом предполагают, что цГМФ в КлП образуется под влиянием окиси азота (N0) на растворимую гуанилатциклазу, хотя имеются доказательства того, что N0 не участвует в индукции ДДм (Linden, 1994).

Модификация торможения также является Са2+-зависимым эффектом, причем в отличие от ДД, для индукции ДДт в коре требуется не уменьшение, а дополнительное увеличение уровня Са2 (Komatsu, 1994). В КлП, наоборот, для индукции ДДтм необходимо понизить уровень Са2+, тогда как существенное его увеличение приводит к индукции ДПтм (Капо et al., 1992). Поскольку сам феномен модификации торможения обнаружен только недавно, механизмы, лежащие в его основе, не исследованы. К недостаткам современных исследований относится то, что особенности модификации возбуждения изучаются в условиях блокады торможения, а модификация торможения, наоборот - в условиях блокады возбуждения. По-видимому, необходимо изучать взаимовлияние процессов, запускаемых одновременной активацией разных синаптических входов, на модификацию каждого из них. Именно исследование эффективности двух возбудительных входов к нейрону позволило показать, что могут развиваться ассоциативные ДП и ДД (ДПа и ДДа) и гетеросинаптические ДД и ДП (ДДг и ДПг) (Вебер и др. 1988; Силькис и др., 1993; Linden, 1994; Otani et al., 1995). Следует отметить, что эти эффекты также являются Са2+-зависимыми. Согласно общепринятым представлениям, выполнение принципа Хебба не является обязательным для индукции ДДг, т.к. этот эффект имеет место в отсутствие синаптической активации. ДДа также рассматривается как "не Хеббовская", поскольку может развиваться, когда активация синаптического входа не сопровождается разрядом гиперполяризованной постсинаптической клетки. К "не Хеббовской" относят и ДП в некоторых путях, где происходят только пресинаптические изменения (Linden, 1994). По-видимому, для решения задач, связанных с обучением, целесообразно, чтобы модификация синаптической передачи определялась как изменением пресинаптической активности, так и реакцией постсинаптической клетки. При выполнении правила Хебба увеличивается информационная емкость нейронного ансамбля (Фролов, Муравьев, 1987). Одной из задач данного исследования являлось создание унифицированной модели, которая позволила бы описать известные виды синаптической пластичности, основываясь на единых принципах, была бы свободной от противоречий, характерных для общепринятых механизмов пластичности в НКиГ и КлП, и позволила понять экспериментальные данные, кажущиеся парадоксальными с точки зрения существующих представлений.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Определение условий возникновения и свойств длительной потенциации и длительной депрессии возбудительной и тормозной синаптической передачи; исследование пластических перестроек во взаимозависимой фоновой и вызванной активности нейронов в таламо-кортикальных нейронных ансамблях в экспериментах in vivo. Выявление общих принципов и механизмов модификации возбудительной и тормозной синаптической передачи, разработка унифицированной модели синаптической пластичности в различных структурах ЦНС.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Исследовать условия возникновения и свойства длительной посттетанической гомо- и гетеросинаптической потенциации и депрессии возбудительной и тормозной передачи в новой коре.

2. Исследовать функциональную организацию и характер одновременной модификации межнейронных связей, а также особенности пластических перестроек рецептивных полей нейронов в ансамбле, включающем клетки релейного таламического ядра и нескольких локусов соответствующей проекционной зоны новой коры.

3. Выявить общие механизмы, лежащие в основе гомо-, гетеро- и ассоциативной модификации возбудительной и тормозной синаптической передачи в различных структурах ЦНС, разработать унифицированную модель синаптической пластичности, базирующуюся на собственных и известных из литературы экспериментальных данных.

4. Исследовать влияние параметров стимуляции и функциональных особенностей клеток на характер модификации синаптических входов и изменение реакций нейронов с помощью математического моделирования постсинаптических процессов; провести сравнительный анализ экспериментальных данных и результатов моделирования.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ

Применен принципиально новый подход, заключающийся в одновременном исследовании модификации эффективности возбудительных и тормозных входов к нейронам таламо-кортикального ансамбля, а также в изучении пластических перестроек реакций нейронов, тогда как общепринятым является изучение пластичности либо возбудительного, либо тормозного входа к отдельному нейрону.

В таламо-кортикальных нейронных • ансамблях в экспериментах in vivo впервые обнаружены: 1) входоспецифичные ДП и ДД эффективности возбудительной и тормозной передачи в кортико-кортикальных, таламо-кортикальных и кортико-таламических синапсах; 2) последовательная индукция ДП и ДД в одном и том же синапсе; 3) одновременная модификация возбудительных и тормозных входов к нейрону; 4) одновременная модификация связей между многими элементами таламо-кортикальной нейронной сети в результате тетанизации небольшой группы кортикальных или таламических нейронов; 5) одновременная модификация рецептивных полей нейронов из нескольких локусов слуховой коры и медиального коленчатого тела в результате ритмической микростимуляции одного из локусов коры.

Впервые для нейронов новой коры, гиппокампа и клеток Пуркинье мозжечка предложены и подтверждены современными исследованиями: 1) постсинаптический механизм модификации тормозной передачи, основанный на активации ГАМКб-рецепторов; 2) унифицированный постсинаптический механизм, приводящий к одновременной модификации гомо-, гетеро- и ассоциативных возбудительных и тормозных входов к нейрону; 3) нейрофизиологический аналог правила Хебба (модифицируются только те синапсы, которые активируются медиатором); 4) условие, обеспечивающее модификацию эффективности гетеросинаптического входа (должна модифицироваться передача в "общем конечном пути", образованном гомо- и гетеросинаптическими афферентами); 5) условие, обеспечивающее индукцию всех типов ДД возбудительной передачи при высокочастотной стимуляции (моносинаптическое возбуждение должно быть дополнено дисинаптическим торможением).

Впервые предложены: 1) механизм, позволяющий при наличии торможения осуществлять длительное относительное усиление (контрастирование) афферентного сигнала на отдельном нейроне; 2) механизм образования цГМФ в клетках Пуркинье, основанный на активации ГАМКб-рецепторов и последующей активации мембрано-связанной гуанилатциклазы (некоторые предсказания, основанные на предложенных механизмах, подтверждены экспериментально).

Различия в характере синаптической пластичности в нейронах новой коры/гиппокампа и клеток Пуркинье мозжечка впервые объяснены участием цАМФ и цГМФ, соответственно.

Впервые с помощью математического моделирования посттетанических процессов в пирамидной клетке показано, что в стационарном состоянии эффективность синапса зависит только от активности пре- и постсинаптической клеток и не зависит от его начальной эффективности (подтверждено современными исследованиями); на основании этого результата утверждается, что не требуется предполагать наличие "метапластичности".

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ

Проведен сравнительный анализ одновременной модификации эффективности возбудительных и тормозных входов к нейронам таламо-кортикального ансамбля и длительных изменений РП таламических и кортикальных нейронов; предложен унифицированный механизм синаптической пластичности для нейронов новой коры, гиппокампа и клеток Пуркинье мозжечка, согласно которому одни и те же постсинаптические процессы лежат в основе гомо-, гетеро- и ассоциативной ДП, ДД и депотенциации возбудительной и тормозной передачи; сформулированы новые правила синаптической модификации; продемонстрирована независимость посттетанической эффективности синапса в стационарном состоянии от его предыдущей истории; выявлена зависимость характера модификации синаптического входа от параметров его стимуляции. Результаты настоящего исследования позволяют обобщить и систематизировать накопленные к настоящему времени экспериментальные данные. Выявленные особенности и механизмы пластичности могут способствовать более глубокому пониманию процессов, лежащих в основе обучения; использоваться при планировании экспериментов, целью которых является дальнейшее изучение механизмов модификации синаптической передачи; применяться при разработке моделей обучения и памяти, основанных на нейронных сетях с синаптической пластичностью. Полученные результаты могут быть использованы при чтении лекций по курсам нейрофизиологии, биохимии и биофизики в высших учебных заведениях.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Единый постсинаптический механизм лежит в основе длительной потенциации и длительной депрессии эффективности гомо-, гетеро- и ассоциативных возбудительных и тормозных входов к нейронам новой коры, гиппокампа и клеткам Пуркинье мозжечка. При наличии дисинаптического торможения гомо-, гетеро- и ассоциативные возбудительные входы к нейронам новой коры и гиппокампа в результате тетанизации могут переходить из потенциированного состояния в депрессированное, что обеспечит "активное забывание".

2. В зависимости от параметров ритмической активации нескольких кортикальных или таламических нейронов эффективность возбудительных и тормозных связей между многими элементами таламо-кортикального нейронного ансамбля модифицируется различным образом. Такая модификация может лежать в основе одновременного взаимозависимого "переобучения" нейронов ансамбля, проявляющегося в длительном изменении рецептивных полей нейронов, т.е. в изменении реакций нейронов на внешние стимулы .

3. Взаимозависимая модификация конвергирующих на нейроне возбудительных и тормозных входов, возникающая в результате ритмической активации одного входа, определяет длительное изменение результирующей реакции нейрона на афферентный сигнал. Модифицируемое торможение может способствовать относительному усилению (контрастированию) активируемого возбудительного входа. В основе контрастирования лежат взаимосвязанные внутриклеточные процессы, протекающие в дендритных шипиках нейрона.

Заключение диссертации по теме «Физиология», Силькис, Изабелла Гершовна

ВЫВОДЫ

1. В таламо-кортикальных нейронных ансамблях в экспериментах in vivo выявлена значительная дивергенция и конвергенция возбудительных и тормозных синаптических связей, а также синхронизация активности пространственно разнесенных нейронов. Указанная организация связей может лежать в основе наблюдавшихся отклонений РП нейронов поля Al слуховой коры от принципа тонотопической организации.

2. Показано, что ритмическая стимуляция небольшой группы кортикальных или таламических нейронов приводит к ДП и ДД эффективности возбудительных и тормозных синаптических связей между многими элементами таламо-кортикальной сети и к одновременным изменениям рецептивных полей кортикальных и таламических нейронов. Заключается, что в основе пластических- перестроек рецептивных полей лежит изменение эффективности синаптических входов к нейрону, а созданию необходимых условий для модификации синапсов способствуют дивергенция и конвергенция связей, приводящие к длительной циркуляции импульсов и суммации сигналов на нейронах сети.

3. Показано, что гомо-, гетеро- и ассоциативные ДП и ДД возбудительной передачи в кортико-кортикальных и таламо-кортикальных синапсах характеризуются такими свойствами как входоспецифичность и кооперативность. Последовательная индукция ДП и ДД в одном и том же синапсе, а также сходство свойств гомо- и гетеросинаптических эффектов указывают на общность механизмов, лежащих в их основе.

4. Показано, что гомосинаптические ДП и ДД тормозной передачи также являются входоспецифичными. На основании того, что ДП торможения может развиваться одновременно с увеличением частоты импульсации постсинаптической клетки и с ДП возбуждения на других входах к нейрону, заключается, что модифицируемые тормозные синапсы располагаются не на соме, а на дендритных шипиках, и что в модификации тормозной передачи могут участвовать имеющиеся на шипиках ГАМКб-рецепторы.

5. На основании анализа собственных и известных из литературы экспериментальных данных предположено, что унифицированный постсинаптический механизм лежит в основе модификации эффективности одновременно активируемых возбудительных и тормозных гомо-, гетеро- и ассоциативных входов к нейронам новой коры, гиппокампа и клеткам Пуркинье мозжечка. Предложенный унифицированный механизм базируется на следующих постулатах: а) модифицируются только синапсы, активируемые медиатором; б) чувствительность одноименных рецепторов, расположенных на нейронах разных типов, одинаковым образом зависит от степени их фосфорилирования. В рамках предложенного механизма различия в характере модификации синапсов в нейронах новой коры/гиппокампа и клетках Пуркинье мозжечка можно объяснить участием в модификации цАМФ и цГМФ, соответственно.

6. Из предложенного механизма пластичности следует, что при наличии торможения, за счет одновременно развивающихся длительной потенциации возбудительного- и длительной депрессии тормозного гомосинаптических входов к кортикальному нейрону, а также вследствие длительной депрессии гетеросинаптических (не активируемых) входов к этому же нейрону, может иметь место длительное относительное усиление (контрастирование) эффективности активируемого синаптического входа. Этот эффект наблюдался в виде усиления моносинаптической возбудительной связи на фоне уменьшения средней частоты импульсации постсинаптической клетки.

7. С помощью математического моделирования постсинаптических процессов в пирамидном нейроне показано, что посттетаническая эффективность синапса не зависит от его начальной эффективности. Поскольку этот результат согласуется с экспериментальными данными, заключается, что не следует предполагать существование такого феномена как "метапластичность", лежащего в основе зависимости модификации от предыстории синапса.

8. С помощью математического моделирования показано, что эффективность возбудительной (тормозной) передачи монотонно возрастает (убывает) при увеличении частоты стимуляции. Вследствие этого, частота стимуляции, необходимая для индукции ДП или ДЦ должна быть больше или меньше предшествующей, т.е. является величиной относительной, а не абсолютной. При одной и той же частоте стимуляции знак модификации зависит от предшествующей активности, определяющей начальную эффективность синапса. Одни и те же параметры стимуляции могут привести к индукции в кортикальном синаптическом пути ДД вместо ДП, если в дополнение к возбудительному активируется тормозный вход.

213

ОБЩЕЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При исследовании РП нейронов поля А1 СЛК нами и другими экспериментаторами наблюдались отклонения от тонотопической организации, характерной для большинства клеток этой области коры. Мы полагаем, что пространственно разнесенные нейроны могут иметь сходные РП, поскольку, судя по результатам данного исследования, аксонные коллатерали одного таламического нейрона могут эффективно возбуждать клетки из разных локусов коры. Кроме того, есть основания полагать, что поразительное сходство РП пространственно разнесенных нейронов, выявленное нами в нескольких опытах, могла обеспечить наблюдавшаяся в этих же опытах сильная синхронизация активности клеток СЛК, отстоящих друг от друга в ростро-каудальном направлении на 400, 800 и 1200 мкм. С другой стороны, нами показано, что на соседние клетки коры поступает возбуждение от имеющих различные РП нейронов, расположенных в разных локусах таламуса. По-видимому. этим можно объяснить существенные различия в конфигурации РП соседних кортикальных клеток, наблюдавшиеся нами и другими исследователями.

Представленные данные свидетельствуют о значительной конвергенции и дивергенции связей в таламо-кортикальных нейронных сетях. Благодаря этому, стимуляция небольшой группы клеток может приводить к длительной циркуляции импульсов и суммации сигналов на нейронах ансамбля, что в свою очередь, способствует созданию благоприятных условий для модификации синаптической передачи. По-видимому вследствие этого, в результате ритмической стимуляции нескольких таламических или кортикальных нейронов нами наблюдалась модификация межнейронных связей между многими элементами таламо-кортикального ансамбля. Поскольку ДП и ДД эффективности возбудительной и тормозной синаптической передачи между различными элементами цепи кора-таламус-кора приводят к перераспределению относительной эффективности синаптических входов, конвергирующих на каждом из нейронов, есть основания полагать, что эти эффекты лежат в основе наблюдавшихся нами пластических перестроек РП нейронов СЛК и MKT, возникающих в результате МКС коры.

Ряд принципиально новых результатов был получен нами благодаря тому, что одновременно исследовали модификацию эффективности возбудительной и тормозной синаптической передачи между нейронами ансамбля. При этом показано, с одной стороны, что одновременно могут потенциироваться и депрессироваться синапсы, образованные аксонами разных пресинаптических клеток на одной постсинаптической, а с другой стороны, что в синапсах, образованных аксонными коллатералями одной (возбудительной или тормозной) клетки на разных постсинаптических клетках, одновременно могут развиваться ДП и ДД. Эти данные дополнительно свидетельствуют об участии в синаптической пластичности как пре-, так и постсинаптических процессов.

Кроме того, нами показано, что ДП тормозного входа к нейрону не сопровождается уменьшением возбудимости. Этот факт позволил предположить, что модифицируемые тормозные синапсы располагаются не на соме, а на дендритных шипиках клеток-мишеней, и что в модификации тормозной передачи могут участвовать расположенные на дендритных шипиках метаботропные ГАМКб-рецепторы (Силькис, 1995а). Необходимость активации именно этих рецепторов для индукции ДПт в настоящее время подтверждена экспериментально (Komatsu, 1996).

На основании полученных данных и результатов многочисленных исследований, свидетельствующих об участии одних и тех же Са2+ -зависимых внутриклеточных метаболитов в изменениях эффективности возбудительной и тормозной передачи, нами предложен унифицированный постсинаптический механизм модификации возбудительных и тормозных входов к нейронам новой коры, гиппокампа и клеток Пуркинье мозжечка. Этот механизм базируется на двух постулатах. Во-первых, постулировано, что принцип Хебба выполняется для всех типов пластичности, включая ассоциативные и гетеросинаптические эффекты. Чтобы обеспечить выполнение принципа Хебба, нами дополнительно постулировано, что может изменяться чувствительность только тех рецепторов (могут фосфорилироваться только те рецепторы), которые активируются медиатором. Необходимость выполнения данного условия подтверждается экспериментальными данными (Nakazawa et al., 1995; Otani, Connor, 1996). С учетом того, что указанный постулат должен выполняться, нами предположено, что необходимым и достаточным условием модификации эффективности нестимулируемого возбудительного гетеросинаптического входа является модификация синаптической передачи в "общем конечном пути", образованном гомо- и гетеросинаптическими афферентами (Силькис, 1995д). Вопрос о том, лежат ли в основе разных типов пластичности одни и те же, или различные механизмы, дискутируется и в настоящее время. Результаты данной работы позволяют заключить, что одни и те же процессы могут привести к ДП и ДД возбудительных и тормозных гомо-, гетеро- и ассоциативных входов. В пользу общности механизмов, лежащих в основе различных типов пластичности, могут служить данные о полной окклюзии ДДа и ДДг (Christie et al., 1995), о взаимозависимых условиях индукции ДД и ДДг (Otani, Connor, 1996).

Проведенное нами математическое моделирование постсинаптических процессов показало, что при неизменных параметрах стимуляции остается постоянной и эффективность синапса, но при возрастании (убывании) частоты стимуляции эффективность синапса монотонно увеличивается (уменьшается). Такой характер изменения эффективности синапса при стимуляции с разной . частотой в настоящее время обнаружен и экспериментально (Grassi et al., 1996; Malen, Chapman, 1997). Этот результат позволил нам заключить, что для модификации гомосинаптического входа, кроме выполнения правила Хебба, т.е. совпадения активности пре- и постсинаптической клеток, необходимо также изменение активности пре- и/или постсинаптической клеток в течение времени, достаточного для изменения отношения между ПК и ПФ1 в постсинаптическом нейроне.

Во-вторых, нами постулировано, что чувствительность одноименных рецепторов на нейронах новой коры, гиппокампа и клетках Пуркинье мозжечка одинаковым образом зависит от степени их фосфорилирования. В этом случае ДЦм должна являться следствием дефосфорилирования АМРА-рецепторов, а не их фосфорилирования, как это принято считать, а фосфорилирование ГАМКа-рецепторов, должно приводить к ДЦтм. По крайней мере для ГАМКа-рецепторов это условие выполняется (Pasqualotto et al., 1993). Эти данные могут свидетельствовать в пользу принятого нами постулата, так как мало вероятно, что фосфорилирование одновременно приводит и к ДДм и к ДДтм. Кроме того, в пользу правильности принятого постулата служат данные о том, что активация ПКС, т.е. увеличение степени фосфорилирования рецепторов, с большей вероятностью приводит к ДПм, а не к ДДм (Crepel, Jaillard, 1991). Существенным в предложенном унифицированном механизме пластичности является то, что постсинаптические процессы, участвующие в модификации входов к нейронам разных структур, являются сходными и что при этом различие в характере синаптической модификации в коре/гиппокампе и клетках Пуркинье можно объяснить лишь участием цАМФ и цГМФ, соответственно.

Предложен также другой механизм образования цГМФ в Пуркинье, который запускается активацией ГАМКб-рецепторов и последующей активацией мембрано-связанной гуанилатциклазы. Поскольку ранее увеличение уровня цГМФ и последующую модификацию синапсов на Пуркинье связывали лишь с действием N0 на растворимую гуанилатциклазу, предложенный механизм позволяет объяснить модификации входов к КлП в отсутствие N0. Одно из предсказаний механизма пластичности, предложенного нами для клетки Пуркинье, состоит в том, что если на постсинаптическом нейроне имеются ГАМКб-рецепторы и если в результате тетанизации тормозного входа в нем увеличивается уровень цГМФ, то вследствие активации nKG и фосфорилирования ГАМК-рецепторов возникнет ДДт (Silkis, 1996). Этому предсказанию соответствуют казавшиеся парадоксальными данные об отсутствии ожидавшегося уменьшения частоты разрядов клеток глубинных ядер мозжечка при активации ГАМКб-рецепторов, (Morishita, Sastry, 1993).

Согласно предложенному механизму пластичности, моносинаптическое возбуждение и дисинаптическое торможение клетки должно привести к разнонаправленной модификации обоих входов. В нейронах новой коры и гиппокампа "сильное" торможение способствует индукции ДД возбуждения. В результате этого, каждый из синапсов, образованных гомо-, гетеро- и ассоциативными возбудительными афферентами, может в результате тетанизации переходить из потенциированного состояния в депрессированное, при наличии дисинаптического торможения и активации ГАМКб-рецепторов на постсинаптическом нейроне (Силькис, 1995д). Интересно, что в свете общепринятых представлений о механизме ДДа не было найдено объяснений факту отсутствия ДДа на входе от мшистых волокон к нейрону САЗ, тогда как в коммиссуральном пути ДДа развивалась (Linden 1994). Это различие можно объяснить с помощью предложенного механизма, если принять во внимание, что коммиссуральный вход активирует ГАМКб-рецепторы, а мшистые волокна заканчивается вблизи тела клетки, где располагаются только ГАМКа-рецепторы.

С одной стороны, при относительно "сильном" возбудительном и "слабом" тормозном входе, вследствие того, что ДП возбуждения сопровождается ДД торможения, последняя может способствовать более выраженному проявлению ДП. Хотя это заключение и представляется парадоксальным, поскольку обычно ДП индуцируют в условиях блокады торможения, оно подтверждается как нашими, так и другими экспериментальными данными (Misgeldt et al. 1979; Bindman et al. 1988; Desai, Conn 1991; Taira et al. 1997). Предложенный механизм пластичности позволил нам объяснить (Силькис, 1995а) и другие, казавшиеся парадоксальными результаты, например, данные о том, что на клетке могут одновременно развиваться ДП раннего компонента и ДД позднего компонента ответа (Kombian, Malenka 1994).

С другой стороны, при поступлении из таламуса в кору относительно "сильного" возбудительного сигнала, дополненного "слабым" торможением, за счет одновременно развивающихся ДП возбудительного и ДД тормозного гомосинаптических входов к нейрону, а также вследствие ДД гетеросинаптических (не активируемых) входов к этому же нейрону, может иметь место длительное относительное усиление (контрастирование) эффективности активируемого синаптического входа. Это следствие предложенного механизма пластичности подтверждается представленными экспериментальными данными. Нам удалось индуцировать гомосинаптическую ДП эффективности таламо-кортикальных входов из BJI в МК, BIÏJI в СК, НКТ в ЗК, MKT в СЛК, хотя таламо-кортикальные синапсы модифицировались значительно реже, чем кортико-кортикальные. В то время как другие исследователи (Ivakiri et al. 1991) наблюдали в пути из В Л в МК лишь ДПа. С нашей точки зрения, индукции ДП в таламо-кортикальном пути препятствует торможение, поскольку возбудительные таламо-кортикальные синапсы располагаются на дендритах вблизи тормозных кортико-кортикальных синапсов (Kharazia, Weinberg 1994) и поскольку таламо-кортикальное торможение "сильнее", чем возбуждение (Серков 1977; Contreras et al. 1997; Cipolloni, Keller 1989; Gil, Amitai 1996). Об участии торможения в модификации таламо-кортикальных синапсов могут косвенно свидетельствовать наши данные о том, что ДД в них индуцируется в два раза чаще, чем ДП. Мы полагаем, что в проводимых нами опытах in vivo, в которых стимуляция таламических ядер приводила к разрядам клеток, условия для модификации синаптической передачи являлись более благоприятными, чем в экспериментах на срезах, в которых индуцировали только ВПСП. Это заключение основано на том, что в наших экспериментах в результате генерации ПД, в область дистальных дендритов дополнительно входил Са2+ (Jaffe et al. 1994), что должно было приводить к облегчению индукции ДП одновременно с ДДт. Депрессия спонтанных ТПСП после разрядов клетки была обнаружена и в работе (Pitler, Alger 1992). Кроме того, в интактной коре по сравнению со срезами на порядок слабее выражено торможение (Armstrong-James et al. 1993), а для открывания Са2+-каналов, требуется менее высокий уровень входного сигнала (Fox, Daw 1993). Хотя в наших экспериментах таламо-кортикальные синапсы модифицировались значительно реже, чем кортико-кортикальные, мы полагаем, что таламо-кортикальные входы не являются "слабыми", как это принято считать (Ivakiri et al. 1991). Поскольку релейные таламические нейроны также находятся под контролем афферентного торможения (Bava et al, 1986), может иметь место последовательное контрастирование афферентного сигнала при его поступлении в кору. По-видимому, указанную возможность следует учитывать при исследовании участия модифицируемого торможения в процессе обучения.

Математическое моделирование показало, что посттетаническая эффективность синапса не зависит от его начальной эффективности. Этот результат подтверждается недавно полученными экспериментальными данными (Debanne et al., 1997; Heynen et al., 1996; Staubli, Chun, 1996). На основании этого результата можно заключить, что зависимость от предыстории синапса является не самостоятельным феноменом, названным "метапластичностью" (Abraham, Bear, 1996), а свойством, присущим синаптической пластичности. Предлагаемый унифицированный механизм синаптической пластичности может быть применим для клеток из разных структур ЦНС, поскольку позволяет учитывать как индивидуальные особенности нейронов, так и организацию их синаптических входов. Этот механизм не только позволяет обобщить и систематизировать накопленные к настоящему времени экспериментальные данные, но и объяснить некоторые результаты, казавшиеся парадоксальными с точки зрения ранее существовавших представлений.

Список литературы диссертационного исследования доктор биологических наук Силькис, Изабелла Гершовна, 1998 год

1. Анохин П.К. Биология и нейрофизиология условного рефлекса. М. Наука. 1968.

2. Аршавский Ю.И., Беркенблит М.Б., Гельфанд И.М., Кедер-Степанова И.А. и др.

3. Фоновая активность клеток Пуркинье в интактной и деафферентированной передней доле коры мозжечка кошки// Биофизика 1971. т.16. No 4. с.684-691.

4. Бабминдра В.П.,, Агаджанова Т.А. Межнейронные отношения в вертикальных пучках дендритов двигательной области коры кошки// ДАН СССР 1973. т.211. No 5. с.1242-1244.

5. Батуев A.C. Кортикальные механизмы интегративной деятельности мозга// Л: "Наука". 1978. 52с.

6. Батуев A.C., Бабминдра В.П. Объединение нейронов в двигательной коре кошки// Нейрофизиология 1976. т.8. No 5. с.455-458.

7. Батуев A.C., Бабминдра В.П. Нейронные объединения в коре больших полушарий// Журн.высш.нерв.деят. 1977. т.27. No 4. с.715-722.

8. Беритов И.С. Структура и функции коры большого мозга// М. "Наука" 1969.

9. Беспалов А.Ю. Влияние антагониста НМДА-рецепторов (+/-)-СРР на условнорефлекторную стимуляцию инструментальной реакции в тесте электрической самостимуляции мозга у крыс// Журн.высш.нерв.деят. 1996. т.46. No 1. с. 117-121.

10. Богданов A.B., Галашина А.Г. Пространственно-временная организация функций корковых нейронов при условном рефлексе на время// Журн.высш.нерв.деят. 1994. т.44. No 4-5. с.738-751.

11. Борисюк Г.Н., Борисюк P.M. Кириллов А.Б. и др. Новые методы анализа нейронной активности// Пущино. Научный центр биологических исследований АН. 1986. 160 с.

12. Василевский H.H. Статистическая характеристика некоторых параметров фоновой активности корковых нейронов// Физиологич. журн. СССР 1968. т.54. No 4. с.389-397.

13. Великая Р.Р. Синаптическая организация фоновой активности нейронов зрительной коры// Физиологич. журн. СССР 1972. т.58. No 2. с.150-157.

14. Воронин Л.Л. Анализ пластических свойств центральной нервной системы// Тбилиси "Мецниереба" 1982. 302 с.

15. Галашина А.Г., Богданов A.B. Оценка силы взаимодействия между нейронами моторнойкоры кошки при условном рефлексе на время // Журн.высш.нерв.деят. 1992. т.42. No 1. с.86-92.

16. Гасанов У.Г. Системная деятельность корковых нейронов при обучении // М.: Наука. 1981. 110 с.

17. Долбакян Э.Е., Тараканова Т.А., Фадеева М.А. Межнейронные функциональные связи в сенсомоторной коре у собак//Журн.высш.нерв.деят. 1994. т.44. No 1. с.112-123.

18. Дунин-Барковский B.JL, Анциферова Л.И., Гусев А.Г. Кросскорреляционный анализ связей нейронов в мозжечке бодрствующего кролика// Журн.высш.нерв.деят. 1997. т.47. No 3. с.713-522.

19. Дунин-Барковский В.Л. Некоторые свойства группы параллельно работающих нейронов. II. Роль тормозных и возбудительных связей между нейронами// Биофизика 1971. т. 16. No 4. с. 700-705.

20. Жадин М.Н., Руднев Ю.Л„ Приходько H.H. Корреляционный спектральный анализ спонтанной импульсной активности нейронов коры головного мозга // Физиологический журнал СССР, 1977. Т.63. С. 1225-1232.

21. Клещевников А.М., Воронин Л.Л., Повторная индукция длительной потенциации после ее насыщения в переживающих срезах гиппокампа крыс // Докл.РАН 1995. т.340. с.694-696

22. Коган А.Б. О пространственной организации нейронных ансамблей мозга// ДАН СССР 1968. T.203.NO 4. с.1021-1023

23. Коган А.Б. Функциональная организация нейронных механизмов мозга// Л. "Медицина" 1979.224 с.

24. Кожедуб Р.Г. Корреляционная связь между изменениями клеточной возбудимости и синаптической эффективности при посттетанических перестройках в коре// Журн.высш.нерв.деят. 1993. Т.43. No 1. С.92-100.

25. Костюк П.Г. Фоновая импульсная активность нейронов и ее анализ// В кн: Современные проблемы физиологии и паталогии нервной системы. М. 1965. с.28-46.

26. Костюк П.Г. Основные механизмы объединения нейронов в нервном центре// В Кн: Принципы системной организации функций. М. "Наука". 1973. с.115-124.

27. Костюк П.Г., Шаповалов А.И. Электрофизиология нейронов// В кн: Современные проблемы электрофизиологических исследований нервной системы. М. "Медицина". 1964. с.31-49.

28. Крюков В.И. О структуре плотности восстановления зависимых событий// в Кн: Автоматизация биологических исследований. М. "Наука" 1968. с.30-77.

29. Лабахуа Т.Ш., Бекая Г.Л., Окуджава В.М. Посттетаническая потенциация тормозных постсинаптических потенциалов нейронов моторной коры кошки// Докл. АН СССР. 1981. Т.259. С.1013-1016.

30. Лабахуа Т.Ш., Окуджава В.М. Электрогенез вызванных потенциалов коры больших полушарий мозга//Тбилиси. "Мецниереба". 1992. 180с.

31. Лазарева H.A., Шевелев И.А., Айзел У.Т., Шараев Г.А. Бикукулин и ориентационная настройка нейронов зрительной коры// Нейрофизиология 1995. т.27. No 1. с.54-62.

32. Ливанов М.Н. Нейронные механизмы памяти//Успехи физиол.наук 1975. т.6. No 3. с.6689.

33. Майоров В.И. Механизмы формирования реакций нейронов моторной коры кошки, связанных с запуском условного рефлекса постановки конечности на опору// Журн.высш.нерв.деят. 1994. Т.44. No 6. С.963-973.

34. Майоров В.И., Чернышев Б.В., Москвитин A.A. Влияние 2-амино-фосфопентановой кислоты на активность нейронов двигательной коры кошки при выполнении условного рефлекса постановки на опору// Журн.высш.нерв.деят. 1997. Т.47. No 4. С.672-683.

35. Медведева М.В., Бобрускин И.Д. Са2+-зависимая регуляция cGMP- стимулируемой фосфодиестеразы из растворимой фракции мозга человека// Биохимия. 1994. т. 59. No 6. с. 866-872.

36. Мержанова Г.Х. Временная организация межнейронных отношений в коре больших полушарий кошки в зависимости от пищевой мотивации// Журн.высш.нерв.деят. 1986. Т.36. No 3. С.522-528.

37. Мержанова Г.Х., Берг А.И. Фронтально-моторные межнейронные взаимодействия у кошек при реализации свободного выбора подкрепления// Журн.высш.нерв.деят. 1994. Т.44. No 6. С.954-962.

38. Нарикашвили С.П. Таламо-кортикальные отношения при спонтанной и вызванной ритмической активности головного мозга// Журн.высш.нерв.деят. 1975. Т.25. No 3. С.562-567.

39. Немцов A.B. Структура и соотношение "быстрой" и "медленной" фоновой импульсации нейронов зрительной коры// Нейрофизиология 1979. т.11. No 4. с.311-320.

40. Павлова И.В. Взаимодействие нейронов новой коры кроликов при естественной пищевой мотивации// Журн.высш.нервн.деят. 1996. т.46. No 1. с. 117-121.

41. Поляков Г.И. Структурная характеристика различных типов корковых нейронов, осуществяляющих разные формы переключений// В кн: Системный анализ интьегративной деятельности нейронов. М, "Наука". 1974. с. 134-141.

42. Серков Ф.Н., Электрофизиология высших отделов слуховой системы// Киев.: Наукова Думка. 1977. 215 С.

43. Скребицкий В.Г., Чепкова А.Н. Значение интервалов между "условными" и "безусловными" стимулами в процессе выработки клеточных аналогов временной связи// Журн.высш.нерв.деят. 1973. т.23, с.566.

44. Скребицкий В.Г., Воронин JI.JL, Воробьев B.C. и др. Потенциация в гиппокампе in vivo и in vitro// Журн.высш.нерв.деят. 1978. т.28. No 3. с.650-659.

45. Соколов E.H. Нейронные механизмы памяти и обучения. М. Наука. 1981.

46. Соколов E.H. Нейроннная сеть, имитирующая одновременный контраст равноярких цветов// Журн.высш.нерв.деят. 1996. Т.46. No 6. С.979-988.

47. Сторожук В.М. Функциональная организация нейронов соматической коры: Киев, Наукова Думка. 1974. 270 с.

48. Толкунов Б.Ф. Статистические методы анализа импульсной активности нейронов// В кн: Современные проблемы нейрокибернетики. JI. "Наука". 1972. с.20.

49. Фролов A.A., Муравьев И.П. Информационные характеристики нейронных сетей М.: Наука. 1988. 160 С.

50. Фролов A.A., Муравьев И.П. Нейронные модели ассоциативной памяти М.: Наука. 1987. 158 С.

51. Хлудова Г.Г., Мясников A.A. Глутамат вызывает ультраструктурную реорганизацию в синапсах неокортекса крыс// Журн.высш.нерв.деят. 1995. т.45. No 2. с.413-415.

52. Шаповалов А.И. Эволюция механизмов связи между нейронами: электрические, смешанные и химические//Журн.эволюц.биохимии 1979. т. 15. No 3. с.268-277.

53. Шевелев И.А. Некоторые необычные свойства рецептивных полей и ориентационной настройки нейронов стриарной коры кошки// Сенсорные системы 1994. т.8. No 3-4. с. 245253.

54. Шульгина Г.И. Биоэлектрическая активность головного мозга и условный рефлекс// М. "Наука". 1978.230 с.

55. Шуранова Ж.П. Исследование элементарных рабочих механизмов в коре большого мозга млекопитающих// М. "Наука". 1977. 200 с.

56. ЭкклсДж. Тормозные пути в центральной нервной системе. Москва. Мир. 1971. 168 с.

57. Abbott L.F., Blum K.I. Functional significance of long-term potentiation for sequence learning and prediction// Cereb-Cortex. 1996. v.6. No 3. p.406-416.

58. Abeliovich A., Paylor R., Chen C., Kim J. J., Wehner J.M., Tonegawa S. PKC gamma mutant mice exhibit mild deficits in spatial and contextual learning// Cell. 1993. v.75. No 7. p.1263-1271.

59. Abraham W.C., Bear M.F. Metaplasticity: the plasticity of synaptic plasticity// Trends in Neurosci. 1996. V. 19. No 1. P. 126-130.

60. Abraham W.C., Goddard G.V. Asymmetric relationships between homosynaptic long-term potentiation and heterosynaptic long-term depression// Nature 1983. v.305. No 5936. p.717-719.

61. Aertsen A., Gerstein G.L. Evalution of neuronal connectivity: sensitivity of cross-correlation// Brain Res. 1985. v.340. No 1. P.341.

62. Albus J.S. A theory of cerebellar function// Math.Biosci. 1971. V.10. No 1. P.25-61.

63. Alford S., Frenguelli B.G., Schofield J.G., Collingridge G.L. Characterization of Ca2+ signals induced in hippocampal CA1 neurons by the synaptic activation of NMDA-receptors // J.Physiol. (Lond.) 1993. V.469. p.693-716.

64. Andersen P., Trommald M. Possible strategies for finding a substrate for learning-induced changes in the hippocampal cortex// J.Neurobiol. 1995. v.26. p. 396-402.

65. Andre P., Fascetti F., Pompeiano O., White S.R. The muscarinic agonist, bethanechol, enhances GABA-induced inhibition of Purkinje cells in the cerebellar cortex// Brain Res. 1994. v.637. No 1. p.1-9.

66. Anikstein L., Roisin M.P., Amsellem R., Ben-Ari Y. Long-term potentiation in the hippocampus of the anaesthetized rat is not associated with a sustained enhanced release of endogenous excitatory amino-acids// Neurosci. 1989. v.28. No 2. p.387-392.

67. Ansanay H., Dumius A., Sebben M., et al. cAMP-dependent, long-lasting inhibition of a K+ current in mammalian neurones//Proc.Natl. Acad. Sci. USA. 1995. v. 92. No 14. p.6635.

68. Armstrong-James M., Diamond M.E., Ebner F.F. An innocuous bias in whisker use in adult rats modifies receptive fields of barrel cortex neurons// J.Neurosci. 1994. v. 14. No 11. Pt. 2. p.6978-6991.

69. Armstrong-James ML, Welker E., Callahan C.A. The contribution of NMD A and non-NMDA receptors to fast and slow transmission of sensory information in the rat SI barrel cortex// J.Neurosci. 1993. v.13. p.2149-2160.

70. Aroniadou V.A., Teyler T.J. Induction of NMD A-receptor independent long-term potentiation (LTP) in visual cortex of adult rats// Brain Res. 1992. v.584. No 1. P.169-173.

71. Artola A., Brocher S., Singer W. Different voltage-dependent thresholds for inducing long-term depression and long-term potentiation in slices of rat visual cortex// Nature. 1990. v.347. No 6288. p.69-72.

72. Artola A., Singer W. Long-term depression of excitatory synaptic transmission and its relationship to long-term potentiation// Trends in Neurosci. 1993. v. 16. p. 480-487.

73. Asanuma H., Pavlides C. Neurobiological basis of motor learning in mammals// Neuroreport. 1997. v.8. No 4. i-vi

74. Baranyi F., Szente M.B. Long-lasting potentiation of synaptic transmission requires postsynaptic modifications iduced in the neocortex// Brain Res. 1987. V.423. No 1/2. P.378-384.

75. Baranyi F., Szente M.B., Woody C.D. Properties of associative long-lasting potentiation induced by cellular conditioning in the motor cortex of conscious cats// Neurosci. 1991. v.42. No 2. p.321-334.

76. Barnes C.A., Jung M.W., McNaughton B.L. et al. LTP saturation and spatial learning disruption: effects of task variables and saturation levels // J.Neurosci. 1994. v.14. No 10. p.5793-5806

77. Barr D.S., Lambert N.A., Hoyt K.L., Moore S.D., Wilson W.A. Induction and reversion of long-term potentiation by low and high-intensity theta pattern stimulation // J.Neurosci., 1995. v. 15. No 7. p.5402-5410.

78. Batchelor A.M., Garthwait J. GABAb receptors in the parallel fiber pathways of rat cerebellum// Eur. J. Neurosci. 1992. v.4. p.l059-1064.

79. Bava A., Cicirata F., Guiffrida R. et al. Electrophysiologic properties and nature of ventrolateral thalamic nucleus neurons reactive to converging inputs of Paleo- and neocerebellar origin// Exp .Neurol. 1986. v. 91. No 1. p. 1-12.

80. Bear M.F. Mechanism for a sliding synaptic modification threshold// Neuron 1995. v. 15. No 1. p. 1-4.

81. Bear M.F., Cooper L.N., Ebner F.I. A physiological basis for a theory of synaptic modification// Science 1987. v.237. No 4810. p.42-48.

82. Bear M.F., Malenka R.C. Synaptic plasticity: LTP and LTD// Current Opinion in Neurobiology 1994. V.4. No 4. P.389-399.

83. Behreds J.C., Maruyama T., Tokutomi N., Akaike N. Ca2+ -mediated suppression of the GABA-response through modulation of chloride channel gating in frog sensory neurones// Neurosci.Lett. 1988. v.86. No 3. p.311-316.

84. Bekkers J.M., Stevens C.F. Presynaptic mechanism for long-term potentiation in the hippocampus// Nature 1990. v.346. No 6286. p.724-729.

85. Benardo L.S. Recruitment of GABAergic inhibition and synchronization of inhibitory interneurons in rat neocortex// J.Neurophysiol. 1977. v.11. No 6. p.3134-3144.

86. Bernardi P.S. Valtschanoff J.G., Weinberg R.J. et al. Synaptic interactions between primary afferent terminals and GABA and nitric oxide-synthesizing neurons in superficial laminae of rat spinal cord// J.Neurosci. 1995. v. 15. No 3. p.1363-1371.

87. Berry M.S., Pentreath V.W. Criteria for distinguishing between monosynaptic and polysynaptic transmission// Brain Res. 1976. v. 105. No 1. p.l.

88. Bienenstock E.L., Cooper L.N., Munro P.W. Theory for development of neuron selectivity: orientation specificity and binocular interaction in visual cortex// J.Neurosci. 1982. v.2. No 1. p.32-48.

89. Billard J.M., Vigot R. and Batini C. THIP and baclofen inhibition of Purkinje cells and cerebellar nuclei neurons//Neurosci. Res. 1993. v.16. p.65-69.

90. Bindman L. J., Murphy K.P.S.J., Pockett S. Postsynaptic control of the induction of long-term changes in efficacy of transmission at neocortical synapses in slices of rat brain// J.Neurophysiol. 1988. v.60. No 3. p.1053-1065.

91. Blackstone C., Murphy T.H., Moss S.J. et al. Cyclic AMP and synaptic activity dependent phosphorylation of AMPA-prefering glutamate receptors// J. Neurosci. 1994. v. 14. No 12. p. 75857593.

92. Bliss T.V.P., Collingridge G.L. A synaptic model of memory: long-term potentiation in the hippocampus//Nature 1993. v.361. p.31-39.

93. Bliss T.V.P., Richter-Levin G. Spatial learning and the saturation of long-term potentiation// Hippocampus 1993. v.3. p.123-126.

94. Bloedel J.R. , Roberts W.J. Action of climbing fibers in cerebellar cortex of the cat// J.Neurophysiol. 1971. v.34. No 1. p.17-31.

95. Bortolotto Z.A., Bashir Z.I., Davies C.H., Collingridge G.L. A molecular switch activated by metabotropic glutamate receptors regulates induction of long-term potentiation// Nature 1994. v.368. No 6473. p.740-743.

96. Bradler J.E., Barrionuevo G. Heterosynaptic correlates of long-term potentiation induction in hippocampal CA3 neurons// Neurosci. 1990. v.35. No 2. p.265-271.

97. Bradley P.M., Burns B.D., Titmuss J., Webb A.C. Morphological correlates of protein kinase С induced potentiation in the chick brain slice// Neuroreport. 1992. v.3. No 3. p.223-226.

98. Bramham C.R., Srebro B. Induction of long-term depression and potentiation by low- and high frequency stimulation in the dentate area of the anesthetized rat magnitude, time course and EEG// Brain Res. 1987. v.405. No 1. p. 100-107.

99. Brocher S., Artola A., Singer W. Intracellular injection of Ca++ chelators blocks induction of long-term depression in rat visual cortex// Proc.Natl.Acad.Sci. 1992. v.89. p.123-127.

100. Brorson J.R., Manzolollo P.A., Gibbons S.J., Miller R.J. AMPA receptor desensitization predicts the selective vulnerability of cerebellar Purkinje cells to Excitotoxicity// J. Neurosci. 1995. v. 15. No 6. p. 4515-4524.

101. Buchs P.A., Muller D. Induction of long-term potentiation is associated with major ultrastructural changes of activated synapses // Proc.Natl.Acad.Sci.USA 1996. v.93. No 15. p. 80408045.

102. Buhl E.N., Halasy K., Somogyi P. Diverse sources of hippocampal unitary inhibitory postsynaptic potentials and the number of synaptic release sites// Nature 1994. v.368. No 6474. P.823-828.

103. Buzsaki G. Polysynaptic long-term potentiation: a physiological role of the perforant path -CA3/CA1 pyramidal cell synapse//Brain Res. 1988. v.455. No 1. p. 192-195.

104. Buzsaki G., Eidelberg E. Direct afferent excitation and long-term potentiation of hippocampal interneurons// J.Neurophysiol. 1982. v.48. No 3. p.597-607.

105. Cain D.P. LTP, NMD A, genes and learning// Curr.Opin.Neurobiol. 1997. v.7. No 2. p.235-242.

106. Cain D.P., Hargreaves E.L. Boon F., Dennison Z. An examination of the relationship between hippocampal long-term potentiation, kindling, afterdischarge, and place learning in the water maze// Hippocampus 1993. v.3. p. 153-164.

107. Calabresi P., Fedele E., Pisani A. et al. .Transmitter release associated with long-term synaptic depression in rat corticostriatal slices// Eur.J.Neurosci. 1995. v.7. No 9. p. 1889-1894.

108. Calabresi P.,Pisani A.,Mercuri N.B.,Bernard) G. Post-receptor mechanisms underlying striatal long-term depression// J.Neurosci. 1994. v.14. No 8. p.4871-4881.

109. Callaway J.C., Lasser-Ross N., Ross W.N. IPSP strongly inhibit climbing fiber-activated Ca 2+.i increases in the dendrites of cerebellar Purkinje neurons// J.Neurosci. 1995. v.15. No 4. p. 1277-1287.

110. Campbell U., Berrow N., Dolphin A.C. GABAb receptor modification of Ca++ currents in rat sensory neurons by the G-protein G(o) anticense oligonucleotide studies// J.Physiol. (London) 1993. V.470. P.l.

111. Castillo P.E., Weisskopf M.G., Nicoll R.A. The role of calcium channels in hippocampal mossy fiber synaptic transmission and long-term potentiation//Neuron 1994. v. 12. No 2. p.261-269.

112. Cauller L., Connors B.W. Synaptic physiology of horizontal afferents to layer I in slices of rat SI neocortex// J.Neurosci. 1994. v. 14. No.2. p.751-762.

113. Chagnac-Araitai Y., Connors B.W. Horizontal spread of synchronized activity in neocortex and its control by GABA-mediated inhibition// J. Neurophys. 1989a. v.61. No 4. p.737.

114. Chagnac-Amitai Y., Connors B.W. Synchronized excitation and inhibition driven by intrinsically bursting neurpns in neocortex// J.Neurophys. 1989b. v.62. No 5. p.l 149.

115. Chatarji S., Stanton P.K. Sejnowski T.J. Commissural synapses, but not mossy fiber synapses, in hippocampal field CA3 exhibit associative long-term potentiation and depression// Brain Res. 1989. v.495. No l.p.145-150.

116. Chavis P., Shinozaki H., Bockaert J., Fagni L. The metabotropic glutamate receptor types 2/3 inhibit L-type Calcium channels via pertussis toxin-sensitive G-protein in cultured cerebellar granule cells// J.Neurosci. 1994. v. 14. No 11. p. 7067-7076.

117. Chen S-J., Sweatt J.D., Klann E. Enhanced phosphorylation of the postsynaptic protein kinase C substrate RC/3 neurogranin during long-term potentiation// Brain Res. 1997. v.749. No 2. p.l81-187.

118. Chen C., Thomson R.F. Temporal specificity of long-term depression in parallel fiber-Purkinje synapses in rat cerebellar slice// Learning and Memory 1995. v.2. No 3/4. p. 185-198.

119. Christie B.R., Abraham W.C. Differential regulation of paired-pulse plasticity following LTP in the dentate gyrus// Neuroreport 1994. v. 5. No 4. p.385-388.

120. Christie B.R., J.C., Johnston D. The role of dendritic action potentials and Ca2+ influx in the induction of homosynaptic long-term depression in hippocampal CA1 pyramidal neurons// Learning and Memory 1996. v. 3. No 2/3 p.160-169

121. Christie B.R., Stellwagen D., Abraham W.C. Evidence for common expression mechanisms underlying heterosynaptic and associative long-term depression in the dentate gyrus// J.Neurophysiol. 1995. v.74. No 3. p.1244-1247.

122. Christofi C., Nowicky A.V., Bolsover S.R.,Bindman L.J. The postsynaptic induction of nonassociative long-term depression of excitatory synaptic transmission in rat hippocampal slices// J.Neurophysiol. 1993. v.69. No 1. p.219.

123. Chu C.M., Albin R.L., Jang A.B., Penney J.B. Distribution and kinetics of GABAb binding sites in rat central nervous system: a quantitative autoradiographic study// Neurosci. 1990. v.34. No 2. p.341-357.

124. Cipolloni P.B, Keller A. Thalamocortical synapses with the identified neurons in monkey primary inhibitory cortex: a combined Golgi/EM and GABA/peptide immunocytochemistry study// Brain Res. 1989. v.492. No 2. p.347-355.

125. Clarey J.C., Tweedale R., Calford M.B. Interhemispheric modulation of somatosensory receptive fields: evidence for plasticity in primary somatosensory cortex// Cereb. Cortex. 1996. v.6. No 2. p. 196-206.

126. Cobb S.R., Buhl E.H., Halasy K., Paulsen O., Somogyi P. Synchronization of neuronal activity in hippocampus by individual GABAergic interneurons//Nature 1995. v.378. p.75-78.

127. Colino A., Malenka R.C. Mechanisms underlying induction of long-term potentiation in rat medial and lateral perforant path in vitro// J.Neurophysiol. 1993. v.69. No 4. p.1150-1159.

128. Collingridge G.L. Long-term potentiation: A reliability// Nature 1994. v.371. No 6499. p.652-653.

129. Contreras D., Destexhe A., Steriade M. Intracellular and computational characterization of the intracortical inhibitory control of synchronized thalamic inputs in vivo// J.Neurophysiol. 1997. v.78. No 1. p.335-350.

130. Coussens C.M., Teyler T.J. Protein kinase and phosphatase activity regulate the form of synaptic plasticity expressed// Synapse 1996a. v.24. p.97-103.

131. Coussens C.M., Teyler T.J. Long-term potentiation induces synaptic plasticity at nontetanized adjacent synapses// Learning and Memory 1996b. v.3. No 2/3. p.106-114.

132. Cowan A.I., Strieker C., Reece L.J., Redman S.J. Long-term plasticity at excitatory synapses on aspinous interneurons in area CA1 lacks synaptic specificity// J.Neurophysiol. 1998. V.79. No 1. P.13-20.

133. Crair M.C., Malenka R.C. A critical period for long-term potentiation at thalamocortical synapses//Nature 1995. v.375. No 6529. p.325-328.

134. Crepel F., Jaillard D. Pairing of pre- and postsynaptic activities in cerebellar Purkinje cells induces long-term changes in synaptic efficacy. An in vitro study// J. Physiol. (Lond.) 1991. v.432. p.123-141. ^

135. Crepel F., Krupa, M. Activation of protein kinase С induces a long term depression of glutamate sensitivity of cerebellar Purkinje cells. An in vitro study// Brain Res. 1988. v. 458. p.397-401.

136. Crepel V., Roviru C., Ben-Ari Y. The K+ channel opener diazoxide enhances glutamatergic currents and reduces GABAergic currents in hippocampal neurons// J.Neurophysiol. 1993. v.69. p.494.

137. Cruikshank S.J., Weinberger N.M. Evidence for the Hebbian hypothesis in experience-dependent physiological plasticity of neocortex: a critical review// Brain Res./Brain Res.Rev. 1996. v.22. No 3. p.191-228.

138. Crunelli V., Lereshe N. A role for GABAb receptors in excitation and inhibition of thalamocortical cells// Trends inNeurosci. 1991. v. 14. No 1. p. 16-21.

139. Das A., Gilbert C.D. Receptive field expansion in adult visual cortex is linked to dynamic changes in strength of cortical connections// J.Neurophysiol. 1995. v.74. No 2. p.779-792.

140. Davies S.N., Collingridge G.L. Role of excitatory amino acid receptors in synaptic transmission in area CA3 of rat hippocampus// Proc. of Royal Soc. of London (B). 1989. v.236. p.373-384.

141. Davies C.H., Pozza M.F., Collingridge D.L. tGP 5584A: a potent antagonist of GABAb receptors in the CA1 region of rat hippocampus// Neuropharmac. 1993. v.32. No 10. p. 1071-1073.

142. Daw N.W., Stein P.S.G., Fox K. The role of NMDA receptors in information processing// Annu.Rev.Neurosci. 1993. v. 16. p.207.

143. Debanne D., Gahwiler В., Thompson S.M. Asynchronous pre- and postsynaptic activity induces associative long-term depression in area CA1 of the rat hippocampus in vitro// Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 1994. v.91. No 3. p.l 148-1152.

144. Debanne D., Gahwiler B.H., Thomson S.M. Bidirectional associative plasticity of unitary CA3-CA1 EPSPs in the rat hippocampus in vitro// J.Neurophysiol. 1997. v.77. p.2851-2855.

145. Dehay C., Douglas R.J., Martin K.A.C., Nelson C. Excitation by geniculo-cortical synapses is not "vetoed" at the level of dendritic spines in cat visual cortex// J.Physiol. (London) 1991. v.440. p.723-734.

146. Derric B.E., Martinez J.J.L. Associative bidirectional modifications at the hippocampal mossy fibre-САЗ synapse//Nature 1996. v.381. No 6581. p.429-434.

147. Desai M.A., Conn P J. Excitatory effect of ACPD receptor activation in the hippocampus are mediated by direct effects on pyramidal cells and blockade of synaptic inhibition// J.Neurophysiol. 1991.v.66.No 1. p.40-52.

148. Deschenes M., Hu B. Electrophysiology and pharmacology of the cortico-thalamic nuclei: an intracellular study in the cat//Eur.J.Neurosci. 1990. v.2. No 1. p.140-152.

149. Deschenes M., Labell A., Landry P. A comparative study of ventrolateral and recurrent excitatory postsynaptic potentials in large pyramidal tract cells in the cat// Brain Res, 1979. v. 160. No 1. p.37-46.

150. De-Schutter E. Cerebellar long-term depression might normalize excitation of Purkinje cells: a hypothesis// Trends in Neurosci. 1995. v. 18. No 7. p. 291-295.

151. De-Schutter E., Bower J.M. An active membrane model of the cerebellar Purkinje cell II. Simulation of synaptic responses// J.Neurophysiol. 1994. v.71. p.401-519.

152. Diamond M.E., Huang W., Ebner F.F. Laminar comparizonof somatosensory cortical plasticity//Science 1994. v.265. No 5180. p. 1885-1888.

153. Diana G., Domenici M.R., Scotti- de-Carolis A., et al. Reduced hippocampal CA1 Ca(2+)-induced long-term potentiation is associated with age-dependent impairment of spatial learning// Brain Res. 1995. v.686. No 1. p. 107-110.

154. Dickson J.V., Gerstein G.L. Interactins between neurons in auditory cortex of the cat// J. Neurophysiol. 1974. v.6. No 6. p.1239-1261.

155. Diesz R.A., Prince D.A. Frequency-dependent depression of inhibition in guinea pig neocortex in vitro by GABAb receptor feedback on GABA release// J.Physiol. (Lond.) 1989. v.412. p.513-542.

156. Dinse H.R., Godde B., Hilger T. et al. Short-term functional plasticity of cortical and thalamic sensory representations and its implication for information processing// Adv. Neurol. 1997. v.73. p.159-178.

157. Dinse H.R., Recanzone G.H., Merzenich M.M. Direct observation of neural assemblies during neocortical representational reorganization// Proc.Intern.Conf. on Parallel Processing in Neural Systems $ Computers. 1990. p.29.

158. Douglas R.I., Martin K.A.C. A functional microcircuit for cat visual cortex// J.Physiol.Lond. 1991. v.440. p.735-769.

159. Doyere V., Srebro B. Laroche S. Heterosynaptic LTD and depotentiation in the medial perforant path of the dentate gyrus in the freely moving rat// J.Neurophysiol. 1997. v. 77. p.571-578.

160. Doyle C., Ho;sher H., Rowan M.J., Anwil R. The selective neuronal NO synthase inhibitor 7-nitroindasole blocks both long-term potentiation and field EPSPs in rat hippocampal CA1 in vivo // J.Neurosci. 1996. v. 16. No 1. p.418-424.

161. Drapeou C., Pellerin L., Wolfe L.S., Pivoli M. Long-term changes of synaptic transmission induced by arachidonic acid in the CA1 subfield of the rat hippocampus// Neurosci.Lett. 1990. v.l 15. No 2/3. p.286-293.

162. Dudek S.M., Bear M.F. Long-term depression in area CA1 of hippocampus and the effects of NMDA receptor blockade// Proc.Natl.Acad.Sci. USA 1992. v.89. P.4363-4367.

163. Dudek S.M., Bear M.F. Bidirectional long-term modification of synaptic effectiveness in the adult and immature hippocampus// J.Neurosci. 1993. v. 13. No 7. p.2910-2918.

164. Eblen-Zajjur A.A., Sandkuhler J. Synchronicity of nociceptive and non-nociceptive adjacent neurons in the spinal dorsal horn of the rat: stimulus-induced plasticity// Neuroscience. 1997. v.76. No 1. p.39-54.

165. Edeline J.M. Frequency-specific plasticity of single unit discharges in the rat medial geniculate body// Brain Res. 1990. v.529. No 1. p. 109.

166. Edeline J.M., Pham P., Weinberger N.M. Rapid development of learning-induced receptive field plasticity in the auditory cortex// Behav.Neurosci. 1993. v.107. No 4. p.539-551.

167. Eggermont J.J. Neural interaction in cat primary auditory cortex. Dependence on recording depth, electrode separation and age// J. Neurophysiol. 1992. v.68. No 4. p.1216-1228.

168. Eichenbaum H. Learning from LTP: A comment on recent attempts to identify cellular and molecular mechanisms of memory// Learning and memory 1996. v.3. No 2/3. p.61-73.

169. Eichenbaum H. The LTP-memory connection//Nature 1995. v.378. p.131-132.

170. Eichenbaum H., Otto T. LTP and memory: Can we enhance the connection?// Trends in Neurosci. 1993. v. 16. p.163-164.

171. Eilers J., Takechi H., Finch E.A. et al. Local dendritic Ca2+ signaling induces cerebellar long-term depression// Learning and memory 1997. v.4. No 4. p. 159-168.

172. Ekerot C.F., Kano M. Long-term depression of parallel fibre synapses following stimulation of climbing fibres //. Brain Research 1985. v.342. p. 357-360.

173. Elhanany E., White E.L. Intrinsic circuitry: synapses involving the local axon collaterals of cortico-cortical projection neurons in the mouse primary somatosensory cortex// J.Comp.Neurol. 1990. v.291. No 1. p.43-54.

174. Ellers J., Augustine G.J., Konnerth A. Subthreshold synaptic Ca2+ signalling in the dendrites and spines of cerebellar Purkinje neurons//Nature 1995. v. 373. No 6510. p.155-158.

175. Espinosa I.E., Gerstein, G.L. Cortical auditory neuron ineractions during presentation of 3-tone sequences: effective connectivity// Brain Res. 1988. v.450. No 1. p.39-50.

176. Esquerra M., Sur M. Corticogeniculate feedback gates retinogeniculate transmission by activating NMDA receptors//Nurosci. Abstr. 1990. v. 16. p. 159.

177. Fester D., Koch C. Neuronal connections underlying orientation selectivity in cat visual cortex// Trends inNeurosci. 1987. v.10. No 12. p.487-492.

178. Fifkova E., Eason H., Schaner P. Inhibitory contacts on dendrite spines of the dentate fascia// Brain Res. 1992. v.577. No 2. p.331-336.

179. Fox K. Daw N.W. Do NMDA receptors have a critical function in visual cortical plasticity// Trends Neurosci. 1993. v. 16. No 3. p. 116-122.

180. Fregnac Y., Bringuier V., Chavane F.et al. An intracellular study of space and time representation in primary visual cortical receptive fields// J.Physiol.Paris. 1996. v.90. No 3-4. p.189-197.

181. Frey U., Muller M., Kuhl D.A. A different form of long-lasting potentiation revealed in tissue plasminogen activator mutant mice// J.Neurosci. 1996. v. 16. No 6. p.2057-2063.

182. Fucuda A., Mody I., Prince D.A. Differential ontogenesis of presynaptic and postsynaptic GABAb inhibition in rat somatosensory cortex// J.Neurophysiol. 1993. v.70. No 1. p.448-452.

183. Gabbott P.L.A., Martin K.A.C., Whitteridge D. Connection between pyramidal neurons in layer 5 of cat visual cortex (area 17)// J.Comp. Neurol. 1987. v.259. No 3. p.364-381.

184. Garcia R., Vouimba R.M., Jaffard R. Spatial discrimination learning induces LTP-like changes in the lateral septum of mice// Neuroreport. 1993. v.5. No 3. p.329-332.

185. Gil Z., Amitai Y. Properties of convergent thalamocortical and intracortical synaptic potentials in single neurons of neocortex// J.Neurosci. 1996. v.16. No 20. p.6657-6678.

186. Gilbert C.D. Horizontal integration in the neocortex// Trends in Neurosci. 1985. v.8. No 4. p.160-165.

187. Gilbert C.D., Das A., Ito M. et al. Spatial integration and cortical dynamics// Proc.Natl.Acad.Sci. USA. 1996. v.93. No 2. p.615-622.

188. Godde B., Spengler F. Dinse H.R. Associative pairing of tactile stimulation induces somatosensory cortical reorganization in rats and humans// Neuroreport 1996. v.8. No 1. p.281-285.

189. Grassi S., Pettorossi V.E., Zampolini M. Low-frequency stimulation cancels the high-frequency induced long-lasting effects in the rat medial vestibular nuclei// J.Neurosci. 1996. v. 16. No 10. p.3373-3380.

190. Greengard P. Jen J., Nairn A.C., Stevens C.F. Enhancement of the glutamate response by cAMP-dependent protein kinase in hippocampal neurons// Science. 1991. v.255. No 5024. p.1135-1138.

191. Greuel J., Luhmann H., Singer W. Pharmacological induction of use-dependent receptive field modifications in the visual cortex// Science 1988. v.242. No 4875. p.74-77.

192. Grunze H.C.R., Rainnie D.G., Hasselmo M.E. et al. NMDA-dependent modulation of CA1 local circuit inhibition//J.Neurosci. 1996. v. 16. No 6. p.2034-2043.

193. Gulyas AJ., Miles R., Sik A., Toch K. Hippocampal pyramidal cells excite inhibitory neurons through a single release site// Mature 1993. v.366. No 6456. p.683-687.

194. Hartell N. A. Induction of cerebellar long-term depression requires activation of glutamate metabotropic receptors//Neuroreport 1994a. v.5. No 7. p.913-916.

195. Hartell N.A. cGMP acts within cerebellar Purkinje cells to produce long term depression via mechanisms involving PKC and PKG//Neuroreport 1994b. v.5. No 8. p.833-836.

196. Hartell N.A. Inhibition of cGMP breakdown promotes the induction of cerebellar long-term depression// J.Neurosci. 1996a. v. 16. No.9. p.2881-2890.

197. Hartell N.A. Strong activation of parallel fibers produce localized calcium transients and a form of LTD that spreads to distant synapses//Neuron 1996b. v.16. p.601-610.

198. Haruta H., Kamishita T., Hicks T.P. et al. Induction of LTD but not LTP through metabotropic glutamate receptors in visual cortex//Neuroreport 1994. v.5. No 14. p. 1829-1832.

199. Hebb D.O. The organization of behavior// Wiley. New York. 1949.

200. Hedberg T.G., Stanton P.K. Long-term potentiation and depression of synaptic transmission in rat posterior cingulate cortex// Brain Res. 1995. v.670. No 2. p.l 81-196.

201. Heierli P., de Ribaupierre F., de Ribaupirre Y. Functional properties and interactions of neuron pairs simultaneously recorded in the medial geniculate body of the cat// Hear Res. 1987. v.25. No 2/3. p.209-225.

202. Hemart N., Daniel H., Jallard D., Crepel F. Properties of glutamate receptors are modified during long-term depression in rat cerebellar Purkinje cells// Neurosci. Res. 1994. v.19. p.213-221.

203. Herron C.E., Malenka R.C. Activity-dependent enhancement of synaptic transmission in hippocampal slices treated with the phosphatase inhibitor calyculin A// J. Neurosci. 1994. v. 14. No 10. p.6013-6020.

204. Heynen A.J., Abraham W.C. Bear M.F. Bidirectional modification of CA1 synapses in the udult hippocampus in vivo//Nature 1996. v.381. No 6578. p. 163-166.

205. Highfield D.A., Nixon K., Amsel A. The NMD A antagonist MK-801 affects nonspatial learning in pre^veanling rats// Behav.Neurosci. 1996. v.l 10. No 2. p.300-304.

206. Hirano T., Depression and potentiation of the synaptic transmission between a granule cell and a Purkinje cell in rat cerebellar culture//Neurosci.Lett. 1990. v. 119. p. 141-144.

207. Hirsch J.C., Crepel F. Blockade of NMDA receptors unmasks a long-term depression in synaptic efficacy in rat prefrontal neurons in vitro// Exp.Brain Res. 1991. v. 85. No 3. p.621-624.

208. Hirsch J.A., Gilbert C.D. Long-term changes in synaptic strength along specific intrinsic pathways in the cat visual cortex// J.Physiol.Lond. 1993. v.461. p.247-262.

209. Holscher C. Long-term potentiation: a good model for learning and memory?// Prog.Neuropsychopharmacol.Biol.Psychiatry. 1997. v.21. No 1. p.47-68.

210. Huang Y.Y., Colino A., Selig D.K., Malenka R.C. The influence of prior synaptic activity on the induction of long-term potentiation// Science 1992. v.255. No 5045. p.730-733.

211. Huang Y.Y., Nguen P.V., Abel T., Kandel E.R. Long-lasting forms of synaptic potentiation in the mammalian hippocampus// Learning and memory 1996. v.3. No 2/3. p.74-85.

212. Huber K.M., Mauk M.D., Thomson C., Kelly P.T.

213. Learning and memory 1995. v.2. No.2. p.81-100.

214. Huerta P.T., Lisman J.E. Synaptic plasticity during the cholinergic theta-frequency oscillations in vitro// Hippocampus 1996. v. 6. p. 58-61.

215. Jaffe D.B., Ross W.N., Lisman J.E. et al. A model for dendritic Ca2+ accumulation in hippocampal pyramidal neurons based on fluorescence imaging measurements// J.Neurophysiol. 1994. v. 71. No 3. p.1065-1077.

216. Jay T.M., Burette F., Laroche S. Plasticity of the hippocampal-prefrontal cortex synapses// J.Physiol.Paris. 1996; v.90. No 5-6. p.361-366.

217. Jeffery K.J. LTP and spatial learning-where to next?// Hippocampus. 1997. v.7. No 1. p.95-110.

218. Jenkins W.M., Merzenich M.M., Ochs M.T. et al. Functional reorganization of primary somatosensory cortex in adult owl monkeys after behaviorally controlled tactile stimulation// J.Neurophysiol. 1990. v. 63. No 1. p.82-104.

219. Jonas P., Racca C., Sakmann B. et al. Differences in Ca2+ permeability of AMPA-type glutamate receptor channels in neocortical neurons caused by differential Glur-B subunit expression//Neuron 1994. v. 12. No 6. p. 1281-1289.

220. Jones E.G. GABAergic neurons and their role in cortical plasticity in primates// Cereb. Cortex. 1993. v.3. No 5. p.361-372.

221. Jones M.V., Westbrook G.L. Shaping of IPSPs by endogenous calcineurin activity// J.Neurosci. 1997. v.17. No 20. p.7626-7653.

222. Kaibara T., Leung L.S. Basal versus apical dendritic long-term potentiation of commissural afferents to hippocampal CA1: A current-source density study// J.Neurosci. 1993. v.13. No 6. p.2391-2404.

223. Kairiss E.W., Abraham W.C., Bilkey D.K., Goddard G.V. Field potential evidence for long-term potentiation of feed-forward inhibition in the rat dentate gurys// Brain Res. 1987. v.401. No 1. p.87-94.

224. Kano M., Lino K., Kano M. Functional reorganization of adult cat somatosensory cortex is dependent onNMDA receptors//Neuroreport 1991. v.2. No 2. p.77-80.

225. Kano M., Rexhausen U., Dreessen J. Konnerth A. Synaptic excitation produces a long-lasting rebound potentiation of inhibitory synaptic signals in cerebellar Purkinje cells//Nature 1992. v.356. p.601-604.

226. Kanter E.D., Haberly L.B. Associative long-term potentiation of piriform cortex slices requires GABAa blockade//J.Neurosci. 1993. v. 13. No 6. p.2477-2482.

227. Kanter E.D., Kapur A., Haberly L.B. A dendritic GABAa-mediated IPSP regulates facilitation of NMD A-mediated responses to birst stimulation of afferent fibers in piriform cortex// J.Neurosci. 1996. v. 16. No 1. p.307-312.

228. Kasono K., Hirano T. Critical role of postsynaptic calcium in cerebellar long-term depression// Neuroreport 1994. v.6. No 1. p. 17-20.

229. Kenan-Vaknin G., Malach R., Segal M. Excitatory inputs to layer V pyramidal cells of rat primary visual cortex revealed by acetylcholine activation// Brain Res. 1992. v.574. No 1. p. 147156.

230. Kennedy M.B. Second messengers and neural function// In: An introduction to molecular neurobiology. Ed. Hall Z.W., Sinauer Associates INC publishers, Sunderland, Massachusetts, 1992, p.207-246.

231. Kharazia V.N., Weinberg R J. Glutamate in thalamic fibers terminating in layer IV of primary sensory cortex//J.Neurosci. 1994. v.14. No 10. p.6021-6032.

232. Kim H.G., Beilein M., Connors B.W. Inhibitory control of excitable dendrites in neocortex// J.Neurophysiol. 1995. v.74. No 4. p.1810-1814.

233. Kimura A., Caria M.A., Melis F., Asanuma H. Long-term potentiation within the cat motor cortex//Neuroreport. 1994.v.5.No 17. p.2372-2376.

234. Kimura, H., Okamoto, K., Sakai Y. Pharmacological evidence for 1-aspartate as the neurotransmitter of cerebellar climbing fibers in the guinea pig// J.Physiol. 1985. v.365. p. 103-119.

235. Kirkwood A., Bear M.F. Homosynaptic long-term depression in the visual cortex// J.Neurosci. 1994. v. 14. No 5. Pt. 2. p.3404-3412

236. Kirkwood A., Rioult M.G., Bear M.F. Experience-dependent modification of synaptic plasticity in visual cortex//Nature 1996. v.381. p.526-528.

237. Kitagawa H., Nishimura Y., Yoshioka K. et al. Long-term potentiation and depression in layer III and V pyramidal neurons of the cat sensorimotor cortex in vitro// Brain Res. 1997. v.751. No 2. p. 339-343.

238. Koch K.W. Stryer L. Highly cooperative feedback control of retinal rod guanylate cyclase by calcium ions// Nature 1988. v.334. p.64-66

239. Koch C., Zador A. The function of dendritic spines; devices subserving biochemical rather than electrical compartmentalization// J.Neurosci. 1993. v.13. No 2. p.413-422.

240. Komatsu Y. Use-dependent long-term potentiation of inhibitory synaptic transmission in rat visual cortex// J.Neurosci. 1994. v.14. No 11. Part 1. p.6488-6499.

241. Komatsu Y. GABAb receptors, monoamine receptors and postsynaptic inositol triphosphate-induced Ca2+ release are involved in the induction of long-term potentiation in visual cortical inhibitory synapses// J.Neurisci. 1996. v.16. No 20. p.6342-6352.

242. Komatsu Y., Fujii K., Maeda J. et al. Long-term potentiation of synaptic transmission in kitten visual cortex// J.Neurophysiol. 1988. v.59. p.124-141.

243. Komatsu Y., Iwakiri M. Long-term modification of inhibitory synaptic transmission in developing visual cortex//Neuroreport 1993. v.4. p.907-910.

244. Kombian S,V., Malenka R. Simultaneous LTP of non-NMDA and LTD of NMDA-receptor mediated responses in the nucleus accumbens//Nature 1994. v.368. No 6488. p.242-246.

245. Krishek B.J., Xie X., Blackstone C., et al. Regulation of GABAa receptor function by protein kinase C phosphorylation//Neuron 1994. v. 12. No 5. p. 1081-1095.

246. Kullman D.M., Perkel D.J., Manabe T., Nicoll R.A. Ca2+ entry via postsynaptic voltage-sensitive Ca2+ channels can transiently potentiate excitatory synaptic transmission in the hippocampus//Neuron 1992. v.9. p.l 175-1983.

247. Malen P.L., Chapman P.F. Nitric oxide facilitates long-term potentiation, but not long-term depression//J.Neurosci. 1997. v. 17. p.2645-2651.

248. Malenka R.C. Synaptic plasticity in the hippocampus: LTP and LTD// Cell 1994. v.78. p.535-538.

249. Malinow R., Schulman M., Tsiln R.W. Inhibition of postsynaptic PKC or CaMKl 1 blocks induction but not expression of LTP// Scince 1989. v.245. p.862.

250. Manabe T., Nicoll R.A. Long-term potentiation: evidence against an increase in transmitter release probability in the CA1 region of the hippocampus// Science 1994. v.265. No 5180. p. 18811891.

251. Marchenko S.M. Mechanism of modulation of GABA-activated current by internal calcium in rat central neurons// Brain Res. 1991. v.546. p.355-357.

252. Maren S., Baudry M. Properties and mechanisms of long-term synaptic plasticity in the mammalian brain: relationships to learning and memory // Neurobiol. Learn.Mem. 1995. v.63. No 1. p.1-18.

253. Marr D. A theory of cerebral neocortex. Pros.Roy.Sos. London. B. 1970. v. 176. p. 161-234.

254. Marr, D. A theory of cerebellar cortex. Journal of Physiology 1969. v.202. p.437-470.

255. Martinez J.L.Jr., Derrick B.E. Long-term potentiation and learning// Annu.Rev.Psychol. 1996. v.4. p.173-203.

256. Mason A., Nicoll A., Sratford K. Synaptic transmission between individual pyramidal neurons of the rat visual cortex// J.Neurosci. 1991. v.l 1. No 1. p.72-84.

257. Matsumoto R.R. GABA receptors: are cellular differences reflected in function// Brain Res.Rev. 1988. v.14. No 3.p.203-225.

258. McBain C.J., DiChiara T.J., Kauer J.A. Activation of metabotropic glutamate receptors differentially affects two classes of hippocampal interneurons and potentiates excitatory synaptic transmission// J.Neurophysiol. 1994. v.14. No 7. p.4433-4445.

259. McCrossan D., Withington D.J., Piatt B. The contribution of protein kinases to plastic events in the superior colliculus// Prog.Neuropsychopharmacol.Biol.Psychiatry. 1997. v.21. No 3. p.487-505.

260. McLean H.A., Caillard O., Ben-Ari Y., Gaiarsa J.L. Bidirectional plasticity expressed by GABAergic synapses in the neonatal rat hippocampus// J.Physiol. Lond. 1996. v.496. p.471-477.

261. McNaughton B.L., Miller J.J. Collateral specific long-term potentiation of the field CA3 of the hippocampus of the rat// Exp.Brain Res. 1986. v.62. No 2. p.250-258.

262. Merline L.R., Wong R.K.S. Synaptic modifications accompaning epileptogenesis in vitro long term depression of GABA mediated inhibition// Brain Res. 1993. v.627. p.330-340.

263. Merzenich M.M., Nelson R.J., Stryker M.P. et al. Somatosensory cortical map changes following digit amputation in adult monkeys// J.Comp. Neurol. 1984. v.224. No 3. P.591-603.

264. Merzenich M.M., Recanzone G., Jenkins W.M. et al. Cortical representational plasticity// In: Neurobioligy of Neocortex. Wiley. Berlin. 1988. p. 42-67.

265. Midtgaard J. Stellate cell inhibition of Purkinje cells in the turtle cerebellum in vitro// J.Physiol. (Lond.) 1992. v. 457. p.355-367.

266. Miles R. Synaptic excitation of inhibitory cells by single CA3 hippocampal pyramidal cells of the guinea-pig in vitro// J.Physiol. 1990. v.428. p.61-77.

267. Miles R. Variation of strength of inhibitory synapses in the NA3 region of guinea pig hippocampus in vitro// J.Physiol. 1990. v.431. p.659-676.

268. Miles R., Wong R.K.S. Latent synaptic pathways revealed after tetanic stimulation in the hippocampus//Nature 1987. v.329. No 6141. p.724-726.

269. Mills L.R., Niesen C.E., So A.P.et al. N-type Ca++ channels are located on somata, dendrites and a subpopulation of dendritic spines on live hippocampal puramidal neurons// J.Neurosci. 1994. V.14. No 11. Part II. P.6815-6824.

270. Mintz I.M., Sabatini B.L., Regehr W.G. Calcium control of transmitter release at a cerebellar synapse//Neuron 1995. v.15. No 3. p. 675-688.

271. Misgeldt U., Frotscher M. Postsynaptic GABA-ergic inhibition of non-pyramidal neurons in the guinea pig hippocampus// Neurosci. 1986. v.19. No 1. p.193-206.

272. Misgeld U., Sarvey J.M., Klee M.R. Heterosynaptic postactivation potentiation in hippocampal С A3 neurons. Long-term changes of the postsynaptic potentials// Exp.Brain Res. 1979. v.37. No 2. p.217-229.

273. Miyakawa H., Lev-Ram V., Lasser-Ross, N., Ross W.N. Calcium transients evoked by climbing fiber and parallel fiber synaptic inputs in guinea pig cerebellar Purkinje neurons // Journal of Neurophysiology 1992. Y.4. p. 1178- 1189.

274. Morest D.K. Synaptic relationships of Golgi II cells in the medial geniculate body of the cat// J.Comp.Neurol. 1975. v. 162. No 2. p.157.

275. Morishita W., Sastry B.R. Long-term depression of IPSPs in rat deep cerebellar nuclei// Neuroreport. 1993. v.4. p.719-722.

276. Morris R.G. Further studies of the role of hippocampal synaptic plasticity in spatial learning: is hippocampal LTP a mechanism for automatically recording attended experience?// J.Physiol.Paris. 1996; v.90. No 5-6. p.333-334.

277. Morrison H., Hof P.R. The organization of the cerebral cortex: from molecules to circuits// Discussions in Neurosci. 1992. v.9. No 2. p.

278. Moser E., Moser M.-B., Andersen P. Synaptic potentiation in the rat dentate gyrus during exploratory learning //Neuroreport 1993. v.5. No 3 p.317-320.

279. Moss S.J., Smart T.G., Blackstone C.D., Huganir R.L. Functional modulation of GABAa receptors by cAMP dependent protein phosphorylation// Science 1992. v.257. p.661-665.

280. Mott D., Xie C.W., Wilson W.A. et al. GABAb autoreceptors mediate activity dependent disinhibition and enhance signal transmission in the dentate gyrus// J.Neurophysiol. 1993. v.69. No 3. p. 674-691.

281. Mulkey R.M., Herron C.H., Malenka R.C. Essential role for protein phosphatases in the induction of long-term depression in hippocampus// Science 1993. v. 261. p. 1051-1055.

282. Mulkey R.M., Malenka R.C. Mechaninisms underlying induction of homosynaptic long-term depression in area CA1 of the hippocampus//Neuron 1992. v.9. p.967-975.

283. Muller, D., Heft S., Figurov A. Heterosynaptic interactions between LTP and LTD in Cal hippocampal slices//Neuron 1995. v. 4. p.599-605.

284. Musgrave M.A., Ballyk B.A., Goh J.W. Coactivation of metabotropic and NMDA receptors is required for LTP induction//Neureport 1993. v.4. No 2. p.171-174.

285. Nakazawa K., Mikawa S., Hashikawa T., Ito M. Transient and persistent phosphorylation of AMPA-type glytamate receptor subunits in cerebellar Purkinje cells// Neuron 1995. v. 15. p.697-709.

286. Nicoll R.A. Are coincidence detectors activated during hippocampal mossy fibre LTP?// In: Coincidence Detection in the Nervous System, edited by A.Konnerts et al. Strasbourg: HFSP. 1996. p.74-84.

287. O'Dell T.J., Kandel E.R. Low-frequency stimulation erases LTP through an NMDA receptor mediated activation of protein phosphatsses//-Learning and Memory 1994, v.l. No 2. p. 129-139.

288. Olpe H.R., Worner W., Ferrat T. Stimulation parameters determine role of GABA(B) receptors in long-term potentiation// Experimentia 1993. v.49. No 6-7. p.542-546.

289. Olson D.R., Kon C., Breckenridge B. Calcium ion effects on guanylate cyclase of brain// Life Sci. 1976. v,18.p.935-940.

290. Otani S., Connor J.A. A novel synaptic interaction underlying induction of long-term depression in the area CA1 of adult rat hippocampus// J.Physiol. 1996. v.492. p.225-230.

291. Otsu Y., Kimura F., Tsumoto T. Hebbian induction of LTP in visual cortex: perforated patch-clamp study in cultured neurons// J.Neurophysiol. 1995. v.74. No 6. p.2439-2444.

292. Pacelli G.J., Su W., Kelso S.R. Activity-induced depression of synaptic inhibition during LTP-inducing patterned stimulation// Brain Res. 1989. v.486. No 1. p.26-32.

293. Pasqualotto B.A., Lanius R.A., Shaw C.A. Regulation of GABAa and AMPA receptors by agonist and depolarizing stimulation requires phosphatase or kinase activity// Neuroreport 1993. v.4. No 4. p.447-450.

294. Pavlides C., Greenstein Y. J., Gurdman M., Winson J. Long-term potentiation in the dentate gyrus is induced preferentially on the positive phase of theta rhythm// Brain Res. 1988. v.439. p.38-387.

295. Pavlides C., Miyashita E., Asanuma H. Projection from the sensory to the motor cortex is important to in learning motor skills in the monhey// J.Neurophysiol. 1993. v.70. No 2. p.733-741.

296. Paxinos G., Watson C. The rat brain in stereotaxic coordinates// New York. Academic Press. 1982.

297. Pennartz C.M., Ameerun R.F., Groenewegen H.J., Lopes da Silva F.H. Synaptic plasticity in an in vitro slice preparation of the rat nucleus accumbens// Eur. J. Neurosci. 1993. v.5. No 2. p.107-117.

298. Petrozzino L.L., Connor J.A.TDendritic Ca2+ accumulation and metabotropic glutamate receptor activation associated with an N-methyl-D-aspartate receptor-independent long-term potentiation in hippocampal CA1 neurons//Hippocampus 1994. v.4. p.546-558.

299. Pitler T.A., Alger B.E. Postsynaptic spike firing reduces synaptic GABAa responses on hippocampal pyramidal cells// J.Neurosci. 1992. v. 12. No 10. p.4122-4132.

300. Pockett S., Brookes N.H., Bindman L.J. Long-term depression at synapses in slices of rat hippocampus can be induced by bursts of postsynaptic activity// Exp.Brain Res. 1990. v.80. No 1. p. 196-200.

301. Porter N.M., Twyman R.E., Uhler M.D., Macdonald R.L. Cyclic AMP-dependent protein kinase decreases GABAa receptor current in mouse spinal neurons// Neuron 1990. v.5. No 6. p. 789-796.

302. Ramoa A.S., McCormic D.A. Enhanced activation of NMDA receptor responses at the immature retinogeniculate synapses// J. Neurosci. 1994. v. 14. No 4. p.2058.

303. Ranck J.B. Studies on single neurons in the dorsal hippocampal formation and septum in unrestrained rats// Exper. Neurol. 1973. v.41. p.461-555.

304. Recanzone G.H., Merzenich M.M., Dinse H.A. Expansion of the cortical representation of a specific skin field in primary somatosensory cortex by intracortical microstimulation// In: Cerebral cortex. 1992. p.25-69.

305. Regehr W.G., Delaney K.R., Tank D.W. The role of presynaptic calcium in short-term enhancement at the hippocampal mossy fiber synapse// J.Neurosci. 1994. v.14. p. 523-537.

306. Reinhart P.H., Levitan I.B. Kinase and phosphatase activities intimately associated with a reconstituted calcium-dependent potassium channel// J.Neurosci. 1995. v. 15. No 6. p.4572.

307. Reyes M., Stanton P.K. Induction of hippocampal long-term depression requires release of Ca2+ from separate presynaptic and postsynaptic intracellular stores// J.Neurosci. 1996. v. 16. No 19. p.5951-5960.

308. Richter-Levin G., Errington M.L., Maegawa H., Bliss T.V. Activation of metabotropic glutamate receptors is necessary for long-term potentiation in the dentate gyrus and for spatial learning//Neuropharmacology. 1994. v.33. No 7. p.853-857.

309. Riedel G., Wetzel W., Reymann K.G. (R,S)-alpha-methyl-4-carboxyphenylglycine (MCPG) blocks spatial learning in rats and long-term potentiation in the dentate gyrus in vivo// Neurosci.Lett. 1994. v.167. No 1-2. p.141-144.

310. Robinson G.B. Enhanced long-term potentiation induced in rat dentate gyrus by coactivation of septal and entorhinal inputs: temporal condtraints // Brain Res. 1986. v. 370. Nol. p.56-62.

311. Roche K.W., Tingley W.G., Huganir R.L. Glutamate receptor phosphorylation and synaptic plasticity // Current opinion ini Neurobiology 1994. v. 4. No3 . p.383-388.

312. Rogan M. T., LeDoux J.E. LTP is accompanied by commensurate enhancement of auditory evoked responses in a fear conditioning circuit// Neuron 1995. v.15. p.127-136.

313. Roger M., Arnault P. Anatomical study of connections of the primary auditory area in the rat// J.Comp.Neurol. 1989. v.287. No 3. p.339-356.

314. Ross C.A., Bredt D., Snyder S.H. Messenger molecules in the cerebellum// Trends in Neurosci. 1990. v.13. No 6. p.216-222.

315. Roullier E., de Ribaupierre F. Arborization of corticothalamic axons in the auditory thalamus of the cat: a PHA-L tracing study//Neurosci.Lett. 1990. V.108, No 1. P.29.

316. Rouiller E., de Ribaupierre F. Note on the tonotopic organization in the cat medial geniculate body, influence of sampling of units// Exp.Brain Res. 1989. V.74. No 2. P.220-226.

317. Ryugo D.K., Weinberger N.M., Corticofugal module// Exper.Neurol. 1976. v.51. No 2. p.377-391.

318. Sah P., Hestrin S., Nicoll R. Properties of excitatory postsynaptic currents recorded in vitro from rat hippocampal interneurones//J.Physiol. 1990. v.430. p.605-616.

319. Sally S.L., Kelly J.B. Organization of auditory cortex in the albino rat: sound frequency// J.Neurophysiol. 1988. v.59. No 5. p.1627-1638.

320. Sarna M.F., Gochin P., Kaltenbach J. et al. Unsupervised waveform classification for multi-neuron recordings: a real-time, software-based system. II. Performance comparison to other sorters// J. of Neorosci.Methods 1988. v.25. No 1. p.189-196.

321. Saucier D., Cain D.P. Spatial learning without NMDA receptor-dependent long-term potentiation//Nature 1995. v.378. No 6553. p.186-189.

322. Scanziani M., Malenka R.C., Nicoll R.A. Role of intercellular interactions in heterosynaptic long-term depression// Nature 1996. v.380. p.446-450.

323. Scharfman H.E., Lu S.M., Guido W.et al. N-methyl-d-aspartate receptors contribute to excitatory postsynaptic potentials of cat lateral geniculate neurons recorded in thalamic slices// Proc.Natl.acad.Sci. U.S.A. 1990. v.87. p.4548-4552.

324. Scharfman H.E., Sarvey J.M. Responses to GABA recorded from identified rat visual cortical neurons//Neurosci. 1987. v.23. No 2. p.407-422.

325. Schreurs B.G., Alcon B.G. Rabbit cerebellar slice analysis of long-term depression and its role in classical conditioning// Brain Res. 1993. v.631. p.235-240.

326. Schulz P.E., Fitzgibbons J.C. Differing mechanisms of expresssion for short-term and long-term potentiation// J.Neurophysiol. 1977. v.78. No 1. p.321-334.

327. Schuman E.M. Synapse specificity and long-term information storage // Neuron 1997. v. 18. No 3. p. 337-342.

328. Schwindt P.C., Spair W.J., Crill W.E. Calcium-dependent potassium currents in neurons from cat sensorimotor cortex// J.Neurophysiol. 1992. v.67. No 1. p.216-226.

329. Segev I., Rail W. Computational study of an excitable dendritic spine// J.Neurophysiol. 1988. v.60. N2. p.499-523.

330. Shi W.-X, Rayport S. GABA synapses formed in vitro by local axon collaterals of nucleus accumbens neurons// J.Neurosci. 1994. v. 14. No 7. p.4548-4560.

331. Shibuki K., Okada D. Cerebellar long-term potentiation under suppressed postsynaptic Ca2+ activity// Neuroreport 1992. v.3, p.231-234.

332. Shouval H., Cooper L.N. Organization of receptive fields in networks with Hebbian learning: the connection between synaptic and phenomenological models// Biol.Cybern. 1996. v.74. No 5. p.439-447.

333. Sejnowski T.J. Statistical constants on synaptic plasticity// J.Theor.Biology. 1977. v.69. No 1. p.385.

334. Sigel E., Baur R. Activation of protein kinase C differentially modulates neuronal Na 5+ 0, Ca 52+ 0, and y-aminobutyric type A channels// Proc.Natl.Acad.Sci.Usa. 1988. v.85. p.6192-6196.

335. Singer,W., Creutzfeldt O.D. Reciprocal lateral inhibition of on-and off-center neurones in the lateral geniculate body of the cat// Exp. Brain Res. 1970. v. 10. No 2. p.311.

336. Slack J.R., Pockett S. Cyclic AMP induces long-term increase in synaptic efficacy in CA1 region of rat hippocampus//Neurosci. Lett. 1991. v.130. No 1. p.69-72.

337. Smith D.R., Smith J.K. A statistical analysis of the continual activity of single cortical neurones in the cat anaesthetized isolated forebrain// Biophys. 1965. v.5. No 1. p.47-74.

338. Snell L.D., Iorio K,R., Tabakoff B., Hoffman P.L. Protein kinase C activation attenuates N-methyl-D-aspartate-induced increases in intracellular calcium in cerebellar granule cells// J. Neurochem. 1994. v.62. p.1783-1789.

339. Snow P.J., Nudo R.J., Rivers W. et. al. Somatotopically inappropriate projections from thalamocortical neurons to the SI cortex of the cat demonstrated by the use of intracortical microstimulation// Somatosensory Research 1988. v.5. No 4. p.349-372.

340. Somogyi S., Soltesz I. Immunogold demonstration of GABA in synaptic terminals of intracellularly recorded horseradish peroxidase filled basket cells and clutch cells in the cat's visual cortex// Neurosci. 1986. v.19. No 4. p.1051-1065.

341. Sousa-Pinto A. The structure of the first auditory cortex (Al) in the cat// Arch.Ital.Biol. 1973. v.3. No l.p.l 12-137.

342. Stanton P.K. LTD, LTP, and the sliding threshold for long-term synaptic plasticity// Hippocampus 1996. v.6. p.35-42.

343. Stanton P.K., Sejnowski T.J. Associative long-term depression in the hippocampus induced by hebbian covariance//Nature 1989. v.339. No 6221. p.215-218.

344. Staubli U., Chun D. Proactive and retrograde effects on LTP produced by theta pulse stimulation: mechanisms and characteristics of LTP// Learning and memory 1996. v.3. No 2/3. p.96-105.

345. Staubli U., Chun D., Scafidi J. LTP, LTD and LTP reversal in area CA1 of the adult hippocampus: comparative studies conducted in vitro and in the intact brain// In: Learning and Memory. Abstr. Cold Spring Harbor. N-Y. 1996. p.50.

346. Staubli U., Scafidi J. Studies on long-term depression in area CA1 of the anesthetized and freely moving rat// J.Neurosci. 1997. v.17. No 12. p.4820-4828.

347. Stelzer A., Simon G., Kovacs G., Rai R. Synaptic disinhibition during maintenance of long-term potentiation in the CA1 hippocampal subfield// Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 1994. v. 91. No 8. p.3058-3062.

348. Stelser A., Slater N.T., Bruggencate G. Activation of NMDA receptors blocks GABAergic inhibition in an vitro model of kindling// Neurosci. 1987. Suppl. v.22. p. SI 73.

349. Stelser A., Slater N.T., Bruggencate G. Activation of NMDA receptors blocks GABAergic inhibition in an vitro model of epilepsy//Nature. Lond. 1987. v.326. No 6114. p.698-701.

350. Stevens J.K., Gerstein G.L. Interactions between cat lateral geniculate neurons// J.Neurophysiol. 1976. v.39. No 2. p.309-326.

351. Stevens C.F., Wang Y. Changes in reliability of synaptic function as a mechanism for plasticity//Nature 1994. v.371. No 6499. p.704-707.

352. Steward O., Tomasulo R., Levy W.B. Blockade of inhibition in a pathway with dual excitatory and inhibitory action unmasks a capability for LTP that is otherwise not expressed// Brain Res. 1990. v.516. No 2. p.292-300.

353. Stratford K.J., Tarczy-Hormoch K. et al. Excitatory synaptic inputs to spiny stellate cells in cay visual cortex// Nature 1996. v.382. No 6588. p.258-261.

354. Stuart G., Sakmann B. Active propagation of sodium action potentials into neocortical pyramidal cells dendrites//Nature (Lond) 1994. v.307. No 6548. p.69-72.

355. Svoboda K., Denk W., Kleinfeld D., Tank D.W. In vivo dendritic calcium dynamics in neocortical pyramidal neurons //Nature 1997. v. 385. No 6612. p.161-165.

356. Swartz K.J. Modulation of Ca2+ channels by protein kinase C in rat central and periferal neurons disruption of G-protein mediated inhibition//Neuron 1993. v. 11. No 2. p. 305-320.

357. Szente M.V., Baranyi A., Woody C.D. Effects of protein kinase C inhibitor H-7 on membrane properties and synaptic responses of neocortical neurons of awake cats// Brain Res. 1990. v.506. p.281-286.

358. Taira T., Lamsa K., Kaila K. Posttetanic excitation mediated by GABAa-receptors in rat CA1 pyramidal neurons//J.Neurophysiol. 1997. v.11. No 4. p.2213-2218.

359. Tanabe Y., Masy M., Ishii T. et al. A family of metabotropic glutamate receptors// Neuron 1992. v.8.p.l69-179.

360. Tempia F., Konnerth A. Calcium requirement of long-term depression and rebound potentiation in cerebellar Purkinje neurons, // Semin.Cell Biol. 1994. v.5. p.243-250.

361. Thiels E., Xie-X., Yeckel M. F., Barrionuevo-G., Berger T.W. NMDA receptor-dependent LTD in different subfields of hippocampus in vivo and in vitro // Hippocampus 1996. v. 6. No 1. p. 43-51.

362. Thomas K.L., Dawis S., Laroche S., Hunt S.P. Rehulation of the expression of NR1 NMDA glutamate receptor subunits during hippocampal LTP// Neororeport 1994. v. 6. No 1. p. 119-123.

363. Thomson A.M., Deuchars J. Temporal and spatial properties of local circuits in neocortex// Trends in Neurosci. 1994. v. 17. No 3. p.l 19.

364. Torii N., Kamishita T., Otsu Y., Tsumoto T. An inhibitor for calcineurin FK506 blocks induction of long-term depression in visual cortex// Neurosci.Lett. 1995. v. 185. No 1. p. 1-4.

365. Toyama K., Kimura M., Tanaka K. Organization of cat visual cortex as investigated by cross-correlation technique// J. Neurophys. 1981. v.46. No 1. p.202-214.

366. Trommald M., Hulleberg G., Andersen P. Long-term potentiation is associated with new excitatory spine synapses on rat dentate granula cells// Learning and memory 1996. v.3. No 2/3. p.218-228.

367. Tsien, R.Y. LTD in cerebellar Purkinje neurons results from coincidence of NO and depolarization induced Ca2+ transients// In: Coincidence Detection in the Nervous System, edited by A.Konnerts et al. Strasbourg: HFSP. 1996. p.95-109.

368. Ts'o D.Y., Gilbert C.D., Wiesel T.N. Relationships between horisontal interactions and functional architecture in cat striate cortex as revealed by cross-correlation analysis// J.Neurosci. 1986. v.6. No 4. p.l 160-1170.

369. Tsukada M., Aihara T., Mizuno M., Kato H., Ito K. Temporal pattern sensitivity of long-term potentiation in hippocampal CA1 neurons // Biol.Cybern. 1994. v.70. No 6. P.495-503

370. Tsumoto T. Long-term potentiation and long-term depression in the neocortex// Progress in Neurobiol. 1992. v.39. No 2. p.209-228.

371. Urban N.N., Barrionuevo G. Induction of Hebbian and non-Hebbian mossy fiber long-term potentiation by distinct patterns of high-frequency stimulation // J.Neurosci. 1996. V.16. No 13. P.4283-4299.

372. Valtschanoff J.G., Weinberg R.J., Kharasia, V. et al. Neurons in rat cerebral cortex that synthesize nitric oxide: NADPH diaphoreses histochemistry, NOS immunocytochemistry, and colocalization with GABA// Neurosci.Lett. 1993. v. 157. p. 157-161.

373. Vignes M„ Collongridge G.L. The synaptic activation of kainate receptors// Nature 1997. v.389. No 6638. pA179-182.

374. Vigot R., Billard J.M., Batini C. Reduction of GABA inhibition in Purkinje and cerebellar nuclei neurons in climbing fibre deafferented cerebella of rat//Neurosci.Res. 1993. v.17. p.249-255.

375. Villa A.E.P., Rouiller E.M., Simm G.M. et al. Corticofugal modulation of the information processing in the auditory thalamus of the cat// Exp. Brain Res. 1991. v.86. No 3. p.506-517.

376. Vincent P., Armstrong C.M., Marty, A. Inhibitory synaptic currents in rat cerebellar Purkinje cells: modulation by postsynaptic depolarization// J.Physiol. (Lond), 1992. v.456. p.453-471.

377. Voronin LL., Synaptic modification and memory. An Electrophysiological sanalysis. Berlin. Springer. 1995.

378. Wagner J.J., Alger B.E. GABAergic and developmental influences of homosynaptic LTD and depotentiation in rat hippocampus// J.Neurosci. 1995, v. 15. No 2. p. 1577-1586.

379. Wang J.H., Kelly P.T. The balance between postsynaptic Ca2+-dependent protein kinase and phosphatase activities controlling synaptic strength// Learning and Memory 1996. v.3. No 2-3. p.170-181.

380. Wang J.H., Kelly P.T. Postsynaptic calcineurin activity down regulates synaptic transmission by weaking intracellular Ca2+ signalling mechanisms in hippocampal CA1 neurons// J.Neurosci. 1997. v.17. No 12. p.4600-4611.

381. Warren R.A., Gelshani P., Jones E.G. GABAb-receptor-mediated inhibition in developing mouse ventral posterior thalamic nucleus//J.Neurophysiol. 1977. v.78. No 2. p.550-553.

382. Westenbrock R.E., Ahlijanian M.K., Catterall W.A. Clustering of L-type Ca++ channels at the base of major dendrites in hippocampal pyramidal neurons// Nature 1990. v.347. No 6290. p.281-284.

383. Wexler E.M., Stanton P.K. Priming of homosynaptic long-term depression in hippocampus by previous synaptic activity//Neuroreport 1993. v.4. No 5. p. 591-594.

384. White G., Levy W.B., Steward O. Spatial overlap between populations of synapses determines the extent of their associative interaction during the induction of long-term potentiation and depression// J. Neurophysiol. 1990. v.64. No 4. p.l 186-1198.

385. Wickens J.R., Abraham W.C. The involvement of L-type calcium channels in heterosynaptic long-term depression in the hippocampus// Neurosci.Lett. 1991. v.130. No 1. p.128-132.

386. Williams J.H., Bliss T.V.P. Induction but not maintenance of calcium-induced long-term potentiation in dentate gurus and area CA1 of the hippocampal slice is blocked byj>nordhydroguaiaretic acid//Neurosci.Lett. 1988. v.88. No 1. p.81-85.

387. Williams J.H., Errington M.L., Lynch M.A., Bliss T.V.P. Arachidonic acid induces a long-term activity dependent enhancement of synaptic transmission in the hippocampus// Nature 1989. v.341. No 6244. p.739-742.

388. Wilson M.A., Tonegawa S. Synaptic plasticity, place cells and spatial memory: study with second generation Knockouts// Trends in Neurosci. 1997. v.20. No 3. p.99-141.

389. Winer J. A., Larue D.T. Patterns of reciprocity in auditory thalamocortical and corticothalamic connections: study with horseradish peroxidase and autoradiographic methods in the rat medial geniculate body//J.Comp.Neurol. 1987. v.257. No 3. p.282-315.

390. Wood P.L., Emmett M.R., Wood J.A. Involvement of granule, basket and stellate neurons but not Purkinje or Golgi cells in cerebellar cGMP increases in vivo// Life Sci.1994. v.54. p.615-620.

391. Wu L.G., Saggau P. Presynaptic calcium is increased during normal synaptic transmission and paired-pulse facilitation, but not in long-term potentiation in area CA1 of hippocampus// J.Neurosci. 1994. v. 14. No 2. p.645-654.

392. Wyllie D.J.A., Nicoll R.A. A role of protein kinases and phosphatases in the Ca2+ -induced enhancement of hippocampal AMPA receptor-mediated synaptic responses// Neuron 1994. v. 13. No 3. p.635-643.

393. Xie X., Berger T.W. Barranuevo G. Isolated NMDA-receptor-mediated synaptic responses express both LTP and LTD// J.Neurophysiol. 1992. v.67. No 4. p.1009-1013.

394. Xie C.W., Lewis D.V. Endogenous opioids regulate long-term potentiation of synaptic inhibition in the dentate gyrus of rat hippocampus // J.Neurosci. 1995. V. 15 No 5 Pt.2 P.23788-23795

395. Xing J., Gerstein G.L. Networks with lateral connectivity. III. Plasticity and reorganization of somatosensory cortex// J.Neurophysiol. 1996. v.75. No 1. p.217-232.

396. Yamamoto K.K., Gonzales G.A., Biggs W.M., Montminy M.R. Phosphorylation induced binding and transcriptional efficacy of nuclear factor CREB// Nature 1988. v.334. p.494-498.

397. Yamamoto T., Samejima A., Oka H. Short latency activation of local curcuit neurons in the cat somatosensory cortex//Brain Res. 1988. v.461. No 1. p.194-203.

398. Yang X.D., Faber D.S. Initial synaptic efficacy influences induction and expression of long-term changes in transmission//Proc.Natl.Acad.Sci. USA. 1991. v.88. p.4299-4303.

399. Выражаю искреннюю признательность моим коллегам:

400. A.А.Фролову, В.А.Маркевичу и В.Л.Эзрохи за полезные дискуссии и критические замечания;

401. М.А.Куликову, за помошь при статистической обработке данных;

402. B.Н.Мац, за проведение морфологического контроля;

403. C.С.Соколову и А.М.Гушину, за разработку компьютерных программ стимуляции и обработки данных;

404. B.Гуляевой, за консультации по нейрохимии;

405. Н.И.Незлиной за редактирование многих статей, написанных по материалам, включенным в диссертацию;

406. C.Г.Збар, Е.Вознесенской и Е.Комиссаренко, за многолетнюю помощь в работе в библиотеке Интститута.

407. Выражаю также благодарность моим коллегам из лабораторий У.Г.Гасанова и В.А.Маркевича за помощь и дружеское участие.