Возрастные особенности синаптической активации клеток Пуркинье мозжечка системой лазящих и мшистых волокон тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.03.01, кандидат биологических наук Карелина, Татьяна Викторовна

• Карелина, Татьяна Викторовна
• кандидат биологических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Карелина, Татьяна Викторовна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Макро- и микроскопическая структура коры мозжечка млекопитающих

1.2 Онтогенетические особенности синаптических связей в коре мозжечка.

1.3 Строение и функции мшистых и лазящих волокон, особенности контроля двигательных и постуральных реакций в онтогенезе.

1.4 Влияние гармалина и этанола на активность клеток Пуркинье мозжечка и двигательную активность животных

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

3.1. Активность клеток Пуркинье мозжечка, форма сложного спайка и двигательная активность интактных крыс разных возрастов

3.2 Влияние гармалина на разряд клеток Пуркинье мозжечка, форму сложного спайка и двигательную активность крыс разных возрастов

3.3 Влияние этанола на разряд клеток Пуркинье мозжечка, форму сложного спайка и двигательную активность крыс на разных стадиях онтогенеза

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

ВЫВОДЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Возрастные особенности синаптической активации клеток Пуркинье мозжечка системой лазящих и мшистых волокон»

Актуальность темы исследования.

Изучение механизмов контроля, регуляции и координации движений является одной из актуальных проблем нейрофизиологии и эволюционной физиологии в частности. Мозжечок вовлечен в общий контроль движений вместе пирамидной и экстрапирамидной системами в отношении таких важных функций как плавность, точность и быстрота движений (Карамян, 1976; Разумеев, Григорьян, 1976; Толкунов, 1978). Он также участвует в механизмах предварительного программирования движений (Фанарджан, Григорьян, 1983; Ito, 1984). Влияние мозжечка на локомоторную активность животных и человека заключается в модуляции общей возбудимости мотонейронов, управляющих мышцами синергистами (Гранит, 1973; Артемьева, Козловская, 1995).

Успешное выполнение мозжечком всех его функций осуществляется благодаря постоянному поступлению обширной информации различной модальности, которая приходит в мозжечок по двум афферентным системам — системам мшистых и лазящих волокон. Ключевым элементом коры мозжечка являются клетки Пуркинье, поскольку именно здесь происходит интеграция всей поступающей афферентной импульсации, а их аксоны формируют единственный эфферентный путь, который идет от коры мозжечка к его ядрам и вестибулярным центрам продолговатого мозга (Ramon-у Cajal, 1888; Eccles et al., 1967; Андреева, Обухов, 1999).

В исследованиях, проводимых на мозжечке, широко используется гармалин. Это основано на том, что он является специфическим активатором нейронов ядер нижней оливы, аксоны которых формируют одну из афферентных систем мозжечка — систему лазящих волокон (Eccles et al., 1967; Ito 1984; Miwa, 2000). Введение гармалина животным вызывает появление тремора, имеющего сходные черты с эссенциальным тремором у людей, который, как известно, состоит из постурального и кинетического компонентов (Wilms, 1999; Elble, Deuschl, 2009). При этом показано, что в патогенезе эссенциального тремора мозжечок принимает самое непосредственное участие (Deuschl, Elble, 2000). Другим важным инструментом воздействия на афферентный вход к клеткам Пуркинье является этанол, который оказывает растормаживающий эффект на активность клеток Пуркинье мозжечка, активируемых системой мшистых волокон (Григорьян, Исмаилов, 1984). Кроме этого этанол вызывает подавление тремора, вызванного введением гармалина (Rappaport et al., 1984).

Изучение проблемы контроля и регуляции движений на разных этапах онтогенеза является особенно привлекательным, поскольку одним из путей решения задач эволюционной физиологии является онтогенетический подход (Орбели, 1961). Однако, если экспериментальный материал, выполненный на взрослых животных, довольно широко представлен в периодической литературе, то возрастной аспект физиологии клеток Пуркинье освещен крайне скудно. В раннем периоде онтогенеза у зрело- и незрелорождающихся животных показано, что имеется четкая связь между становлением паттерна электрофизиологической активности клеток Пуркинье мозжечка и морфологической зрелостью их формы, а также определены сроки и темпы созревания клеток Пуркинье в связи со становлением различных моторных рефлексов. Было установлено, что сразу после рождения зрелорождающиеся животные (морские свинки) обладают более высоким темпом созревания активности клеток Пуркинье мозжечка и формированием позно-моторных рефлексов. А если сравнивать различных представителей незрелорождающихся, в частности котят и крысят, то на начальном этапе онтогенеза более высокими темпами процесса созревания обладают котята, а позднее - крысята (Тарасова, Григорьян, 1984; Григорьян и др., 2003). При этом проявление полной функциональной зрелости совпадает с периодом, когда размеры и форма тела клетки Пуркинье становятся характерными для взрослых животных (Олейник, Григорьян, 1998).

Старение является заключительным этапом онтогенетического развития. В это время, так же как и в ранний период постнатальной жизни, наблюдаются изменения функциональной активности систем организма (Анисимов, 2003; McKay, Turner, 2005). Однако работ, посвященных изменениям в коре мозжечка, происходящим на этом этапе онтогенеза значительно меньше, чем тех, где исследуется ранний период постнатальной жизни. В основном это морфологические работы, указывающие на регрессионные изменения клеточных элементов и связей в коре мозжечка (Huang et al., 1999; Dlugos, Pentney, 1994).

Систематических данных, позволяющих сопоставить уровень двигательной активности с функциональным состоянием клеток Пуркинье мозжечка у крыс, находящихся разных стадиях онтогенеза в литературе нам не удалось обнаружить.

Сочетание электрофизиологического метода исследования особенностей активации клеток Пуркинье мозжечка системами лазящих и мшистых волокон у животных, находящихся на стадии морфо-функционального созревания клеточных элементов коры мозжечка (двухнедельные крысята), зрелой стадии развития (3-6 мес) и в процессе старения (25-36 мес) с изучением уровня двигательной активности является наиболее адекватным подходом в решении данной проблемы, который углубит наше понимание сложных механизмов контроля, координации и регуляции движений

Цель работы

Изучить особенности синаптической активации клеток Пуркинье мозжечка афферентами лазящих и мшистых волокон и ее связь с развитием моторной активности крыс линии Вистар на разных стадиях онтогенеза.

Задачи работы

1. Определить исходные численные показатели частотного спектра активности клеток Пуркинье, активируемых системами лазящих и мшистых волокон, параметров сложного спайка и длительности депрессии простых спайков после сложного разряда у крыс, находящихся на разных этапах онтогенеза.

2. Сравнить возрастные изменения частотного спектра клеток Пуркинье мозжечка, формы сложного спайка и длительности депрессии простых спайков с уровнем моторной активности крыс под влиянием гармалина.

3. Сравнить возрастные изменения частотного спектра клеток Пуркинье мозжечка, формы сложного спайка и длительности депрессии простых спайков с уровнем моторной активности крыс под влиянием этанола.

Научная новизна исследований

Новизна работы заключается в том, что в ней впервые дан сравнительный анализ паттерна активности клеток Пуркинье мозжечка у представителя незрелорождающихся животных - крыс линии Вистар на разных стадиях постнатального периода развития, отражающих незрелый уровень развития клеточных элементов и синаптических связей в коре мозжечка, взрослую стадию и старческие изменения.

В работе впервые продемонстрирована различная чувствительность клеток Пуркинье мозжечка животных, находящихся на разных стадиях онтогенетического развития к введению этанола и гармалина.

В работе впервые установлено, что форма сложного спайка в разряде клеток Пуркинье мозжечка двухнедельных крыс соответствует взрослой стадии развития, а к старости наблюдаются ее инволюционные изменения. Кроме того, впервые показано, что изменения формы сложного спайка под влиянием гармалина и этанола коррелируют с изменением длительности депрессии простых спайков.

Наконец, новым в работе является сопоставление полученных изменений паттерна активности клеток Пуркинье мозжечка и формы сложного спайка с уровнем развития двигательной активности животных в соответствующих возрастных группах у интактных животных и под влиянием гармалина и этанола.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. В процессе созревания и старения у представителей незрелорождающихся животных - крыс линии Вистар наблюдаются изменения частотного спектра активности клеток Пуркинье мозжечка, которые сопровождаются изменением уровня моторной активности как интактных животных, так и в условиях действия гармалина и этанола.

2. Форма сложного спайка у двухнедельных крысят соответствует взрослой, половозрелой стадии развития, в то время как у старых животных она существенно отличается от взрослых особей. Введение как гармалина, так и этанола изменяет форму сложного спайка, которое сопровождается изменением длительности депрессии у животных всех возрастных групп.

Научно - практическое значение работы.

В работе проведен анализ функционального состояния клеток Пуркинье мозжечка, активируемых афферентными системами лазящих и мшистых волокон, у крыс с разной степенью зрелости коры мозжечка. Полученные данные расширяют теоретические представления о развитии механизмов управления двигательной активностью животных в процессе онтогенеза.

Экспериментальные данные, полученные в работе, могут быть использованы в качестве теоретического обоснования для объяснения механизмов возникновения и развития эссенциального тремора у людей, а также внести вклад в понимание механизмов нарушения позы и походки в начальных стадиях алкогольной интоксикации.

Кроме того, полученные результаты могут использоваться в курсах лекций по физиологии центральной нервной системы для студентов биологических факультетов высших учебных заведений и медицинских педиатрических академий и университетов. Материалы диссертации могут также войти в руководства по общей физиологии ЦНС.

Апробация работы

Материалы диссертационной работы докладывались на международном симпозиуме, посвященном позе и походке (Япония,

Матсумото, 1994); на заседании лаборатории физиологии движений Рокфелеровского университета США (1996); на семинаре лаборатории физиологии ЦНС неврологического института Р.С.Дау (США, Портленд, 1996); на XXXIII международном Конгрессе физиологических наук (С-Петербург, 1997); на ежегодных собраниях Американского общества нейронаук: 30th Annual Meeting of American for Neurocsience (New Orleans, 2000), 31th Annual Meeting of American for Neurocsience (San Diego, 2001), 32th Annual Meeting of American for Neurocsience (Orlando, 2002); на заседания Санкт-Петербургского общества физиологов в 2000 и 2001 годах, на Совещаниях и школах по эволюционной физиологии (1996, 2001, 2006); на конференции «Научное наследие академика JI. А.Орбели. Структурные и функциональные основы эволюции функций, физиологии экстремальных состояний» (2008); на VII Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 160-летию со дня рождения И.П.Павлова «Механизмы функционирования висцеральных систем» (2009); на III Всероссийской с международным участием конференции по управлению движением (2010).

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 26 печатных работ, из них 8 статей, 4 из которых — в реферируемом журнале и 18 тезисов.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания методики и объектов исследования, изложения

Заключение диссертации по теме «Физиология», Карелина, Татьяна Викторовна

выводы

1. Обнаруженные возрастные изменения частоты и длительности депрессии простых спайков клеток Пуркинье мозжечка у интактных крыс свидетельствуют о повышении синаптической активации системой мшистых волокон, тогда как активация системой лазящих волокон на исследованных этапах онтогенеза крыс меняется незначительно.

2. Форма сложного спайка в разряде клеток Пуркинье мозжечка у двухнедельных крысят соответствует взрослой стадии развития. В процессе старения форма сложного спайка изменяется за счет увеличения числа и частоты малых потенциалов действия в его составе, без изменения его длительности.

3. Гармалин повышает эффективность синаптической активации клеток Пуркинье системой лазящих волокон. Это сопровождается повышением частоты сложных спайков и снижением частоты и увеличением длительности депрессии простых спайков. Наряду с этим гармалин изменяет форму сложного спайка за счет увеличения его длительности, числа и частоты малых потенциалов действия в его составе. Этот эффект более четко выражен на ранней и поздней стадиях онтогенеза.

4. Этанол, наоборот, снижает эффективность синаптической активации клеток Пуркинье системой лазящих волокон. В результате этого уменьшается длительность депрессии и повышается частота простых спайков. Этанол, подавляет все параметры, характеризующие форму сложного спайка. Его токсическое действие более выражено у взрослых животных.

5. Гармалин и этанол изменяют уровень двигательной активности в большей степени тех возрастных групп животных, у которых более четко изменялся частотный спектр активности клеток Пуркинье и форма сложного спайка.

6. Изменения частотного спектра активности клеток Пуркинье и корреляты двигательной активности, обнаруженные у крысят, взрослых и старых животных, являются указанием на разный характер взаимодействия возбуждающих и тормозных процессов в коре мозжечка у животых разного возраста и могут служить базисом менее успешного выполнения моторных актов в ранний и поздний периоды онтогенеза.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Из обзора литературы видно, что большинство работ, посвященных физиологии основного элемента коры мозжечка -клеток Пуркинье - выполнено на взрослых животных. Однако одним из путей решения задач эволюционной физиологии является онтогенетический подход. Старение, являясь заключительным этапом онтогенетического развития, так же как и ранний период постнатальной жизни, включает изменения функциональной активности всех систем организма. Между тем работ, в которых изучался бы этот период онтогенеза значительно меньше, тех, где исследуется начальный этап постнатального развития. Функциональное состояние нервной клетки может быть отражено в паттерне ее разряда. У клеток Пуркинье мозжечка паттерн разряда формируется простыми и сложными спайками, а также депрессией простых спайков после сложного разряда. Известно, что частота сложных спайков в активности клеток Пуркинье не столь велика, поэтому вполне можно представить, что именно форма сложного спайка наряду с частотой и длительностью депрессии простых спайков вносит свой вклад в характеристику функционального состояния данной клетки. Систематических данных, позволяющих сопоставить уровень двигательной активности с функциональным состоянием клеток Пуркинье мозжечка у крыс, находящихся на разных стадиях онтогенеза в литературе нам не удалось обнаружить.

Данное исследование имело своей целью сравнить изменения активности клеток Пуркинье мозжечка и формы сложного спайка у крыс, находящихся на разных стадиях онтогенеза и сопоставить их с уровнем двигательной активности животных тех же возрастов.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

Работа выполнена на 197 крысах-самцах линии Вистар. Все экспериментальные животные были разделены на три возрастные группы. В первую группу входили двухнедельные крысята (13-14 суток), во вторую группу - взрослые животные (3-6 месяцев) и в третью группу - старые животные (25-36 мес.).

Анестезия и хирургические процедуры. Крыс наркотизировали уретаном, который вводился внутрибрюшинно. Доза наркоза подбиралась опытным путем и зависела от возраста животного. Крысятам уретан вводился из расчета 1400 мг/кг, взрослым животным - 1200 мг/кг, старым крысам — 1000 мг/кг. Выбор уретана в качестве наркотического вещества был обусловлен тем, что это вещество дает достаточно длительный наркоз, не угнетает функцию дыхания и обычно не требует дополнительного введения, что было необходимо для проведения длительной регистрации активности клеток Пуркинье. У старых животных при введении наркоза наблюдалась обильная секреция слизи в дыхательных путях. Чтобы уменьшить этот процесс данной группе животных за 5 минут до ведения уретана вводили 0,1% раствор атропина из расчета 0,6 мл/кг внутримышечно. С целью уменьшения пульсации поверхности мозжечка во время дыхания проводили трахеотомию. Для этого на передней поверхности шеи делали небольшой продольный разрез, раздвигали мышцы и обнажали трахею. На трахее делали Т-образный разрез и через получившееся отверстие вводили трахеотомическую трубку, которую закрепляли в трахее с помощью лигатуры. Для более надежной фиксации трахеотомической трубки края раны сшивали одним-двумя швами. Трубки вытягивали над пламенем горелки из фторопластовых полых стержней диаметром 0,8 см до нужного размера, который зависел от возраста животного. Для обеспечения доступа к поверхности мозжечка иссекался лоскут кожи в области затылочного бугра, затем тупым способом отодвигались мышцы черепа таким образом, чтобы обнажилась поверхность черепа, находящаяся ниже лямбдовидного шва. На затылочной кости черепа, на 1-2 мм ниже точки лямбда по парасагиттальной линии, отстоящий на 2-3 мм от среднесагиттальной линии, с помощью бормашины делали трепанационное отверстие диаметром 1-2 мм. Полученное трепанационное отверстие находилось над HV-HVI дольками червя мозжечка по классификации Ларселла (Larsell, 1934). Для предотвращения высыхания обнажившейся поверхности мозжечка трепанационное отверстие на период переноса и закрепления животного в стереотаксическом приборе закрывали ватным тампоном, обильно смоченным теплым физиологическим раствором. После проведения операции взрослые и старые животное закреплялись в стандартном стереотаксическом аппарате, где голова жестко фиксировалась с помощью ушных держателей. Крысята закреплялись в специальном аппарате оригинальной конструкции, в котором фиксация головы осуществлялась с помощью лейкопластыря и специальных ушных держателей, концы которых были снабжены шайбами, предохраняющими мягкие в этом возрасте кости черепа от повреждения. В течение всего времени проведения операционных процедур, а также во время опыта животные находились на термостатическом столике, где поддерживалась постоянная температура 38°С. После4 фиксации животного в стереотаксическом приборе и перед погружением микроэлектрода удаляли ватный тампон из трепанационного отверстия и тонким, заточенным крючком удаляли твердую мозговую оболочку. После того как микроэлектрод касался поверхности мозжечка, отверстие в затылочной кости черепа заливалось 6% раствором агар-агара для предотвращения пульсации, связанной с дыхательной и сердечной деятельностью, а также, чтобы избежать подсыхания коры мозжечка.

Метод регистрации и идентификации клеток Пуркинье. Отведение активности клеток Пуркинье осуществляли внеклеточно. Регистрация проводилась стеклянными микроэлектродами, заполненными 2,5М раствором хлористого натрия с сопротивлением кончика от 2 до 10 мОм. Индифферентный электрод вкалывался в черепную кость. Улавливаемый кончиком микроэлектрода сигнал через предусилитель поступал к усилителю нейронной активности. Усиленный сигнал подавался на экран осциллографа для визуального контроля. В первой серии экспериментов, связанных с оценкой влияния гармалина на паттерн активности клеток Пуркинье мозжечка, сигнал от усилителя подавался также на магнитофон. Записи на магнитной ленте через преобразователь импульсов вводились в электронно-вычислительную машину «Электроника ДЗ-28» с целью получения цифровых характеристик импульсной активности клеток Пуркинье. В других сериях экспериментов, связанных с оценкой формы сложного спайка и влияния этанола на характер разряда клеток Пуркинье, сигнал от усилителя нейронной активности подавался на аналогово-цифровую плату L-791, где аналоговый сигнал оцифровывался с частотой дискретизации 10 КГц. Угол погружения микроэлектрода с помощью микроманипулятора устанавливался, примерно, 45° по отношению к горизонтальной плоскости. Это было обусловлен тем, что именно такой угол наклона обеспечивал пересечение большинства слоев клеток Пуркинье под углом 90°. Погружение регистрирующего микроэлектрода вглубь коры мозжечка с целью поиска активных клеток производили с помощью толчков микропогружателя. Шаг погружения составлял 5 мкм. Глубина погружения кончика микроэлектрода отражалась в окошке микропогружателя. В ходе записи активности клеток Пуркинье добивались отведения от одной клетки. Для этого периодически осуществляли небольшие погружения и подъемы кончика микроэлектрода относительно регистрируемой клетки. Идентификация клеток Пуркинье осуществлялась по одновременному наличию простых и сложных спайков в разряде регистрируемой клетки, отражающих синаптическую активацию клеток Пуркинье системами мшистых и лазящих волокон соответственно, а также по наличию депрессии простых спайков после сложного разряда. После 10-ти минутной регистрации фоновой активности проводилось медленное внутрибрюшинное введение гармалина (фирма Sigma) из расчета 15 мг/кг массы тела или этанола в дозе 2г/кг массы тела в виде 30% раствора во всех возрастных группах и продолжалась регистрация активности той же клетки Пуркинье в течение 60 мин.

Оценка двигательной активности осуществлялась по числу квадратов, пересеченных животным всеми четырьмя лапами в «открытом поле», которое для взрослых животных представляло собой коробку размером 1м х 1м с высотой бортиков 20 см. Дно коробки было расчерчено на 25 квадратов размером 20 х '20см. Для крысят размер коробки был равен 50 х 50 см с высотой бортиков 10 см. Дно коробки также было расчерчено на 25 квадратов, размер которых в данном случае составлял 10x10 см. Крыса помещалась в центральный квадрат и находилась в открытом поле в течение 5 мин.

Обработка данных. В ходе обработки данных, связанных с характеристикой импульсной активности клеток Пуркинье, для каждой клетки подсчитывали среднюю частоту простых и сложных спайков, а также длительность депрессии простых спайков, возникающую вслед за сложным спайком после активации клеток Пуркинье афферентной системой лазящих волокон. Средние значения вышеперечисленных показателей вычисляли раздельно за одни и те же временные промежутки, которые составляли от 30 секунд до одной минуты. Используя эти параметры, оценивали фоновую активность клеток Пуркинье мозжечка у интактных животных разных возрастных групп, а также в условиях действия гармалина и этанола.

В серии экспериментов, посвященных изучению формы сложного спайка оцифрованный сигнал анализировался в программе «Bioactivity Recorder v. 5.3» (Сибаров, 2007). С помощью данной программы для каждого отдельно взятого сложного спайка вычислялись его длительность, частота и число составляющих его импульсов, а также среднее значение вышеперечисленных показателей для каждой конкретной записи.

В ходе окончательной статистической обработки с помощью программы MS Excel 2002 высчитывалось среднее значение и статистическая ошибка среднего для частоты простых и сложных спайков, длительности депрессии простых спайков, длительности сложного спайка, числа и частоты потенциалов действия в его составе, а также уровня двигательной активности в пределах каждой возрастной группы интактных животных и в условиях действия гармалина и этанола. Для проверки достоверности различий средних значений использовали парный и двухвыборочный критерии Стьюдента. Различия считались достоверными при р<0,05. (Ивантер, Коросов, 1992).

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Перед описанием результатов, полученных в ходе проведенного исследования, следует повторить, что вся афферентная импульсация, поступающая в кору мозжечка по системам мшистых и лазящих волокон, конвергирует на клетках Пуркинье. Электрофизиологическим выражением активации клеток Пуркинье системой мшистых волокон является простой спайк, а системой лазящих волокон - сложный спайк. В большинстве случаев после возникновения сложного спайка наблюдается депрессия простых спайков.

При описании функционального состояния клеток Пуркинье мозжечка нами учитывались такие показатели как частота простых и сложных спайков, а также длительность депрессии простых спайков, которые и формировали паттерн активности клеток Пуркинье. Для описания формы сложного спайка измерялись общая длительность сложного спайка, число и частота импульсов, входящих в его состав.

3.1 АКТИВНОСТЬ КЛЕТОК ПУРКИНЬЕ МОЗЖЕЧКА, ФОРМА СЛОЖНОГО СПАЙКА И ДВИГАТЕЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ ИНТАКТНЫХ КРЫС РАЗНЫХ ВОЗРАСТОВ.

Проведенное сравнение паттерна активности клеток Пуркинье мозжечка на раннем, среднем и позднем сроках постнатального онтогенеза у интактных крыс (рис.2) выявило существенные различия в частоте, а также длительности депрессии простых имп/с; мс 3

Крысята Взрослые

Старые

Рис.2. Возрастные изменения частоты простых и сложных спайков, длительности депрессии простых спайков в разряде клеток Пуркинье мозжечка интактных крыс.

Сверху приведены фрагменты осциллограмм. А - крысята, Б -взрослые, В- старые. Точкой отмечены сложные спайки.

Г - средние значения показателей активности клеток Пуркинье. По оси абсцисс - названия показателей, по оси ординат - частоты простых и сложных спайков (имп/с) и длительность депрессии простых спайков (мс). ПС - простые спайки, СС - сложные спайки, ДПС - депрессия простых спайков. спайков во всех трех возрастных группах животных. Было показано, что частота простых спайков с возрастом увеличивалась. Наибольшее значение этого показателя наблюдалось у старых крыс и в среднем было равно 36,4±3,1 имп/с, что на 54% выше, чем у взрослых животных. У последних средняя величина данного показателя составляла 23,7±2,8 имп/с. Самая низкая частота простых спайков в разряде клеток Пуркинье была зарегистрирована в младшей возрастной группе и была равна 8,8±1,5 имп/с. Данное значение было на 63% ниже аналогичного у взрослых крыс. Длительность депрессии простых спайков, возникающей после сложного спайка, с возрастом, наоборот, уменьшалась и была наибольшей у крысят, а наименьшей у старых крыс. Среднее значение данного показателя у крысят, взрослых и старых животных было равно 398,7±73,2 мс, 147,9±44,5 мс и 73,3±19,7 мс соответственно. Что касается частоты сложных спайков, то следует отметить, что у животных разных возрастных групп она мало отличалась. У крысят средняя величина данного показателя составляла 0,5±0,1 имп/с, у взрослых животных - 0,4±0,1 имп/с и у старых крыс - 0,5±0,1 имп/с.

В результате анализа формы сложного спайка у интактных крыс, находящихся на разных стадиях постнатального онтогенеза обнаружено, что возрастные изменения наблюдаются в двух из трех исследуемых показателей (рис 3). Было установлено достоверное увеличение частоты и количества импульсов, входящих в состав сложного спайка. При этом следует отметить, что наиболее сильным изменениям эти показатели подвергаются в ходе старения, т.к. именно при сравнении старых животных с взрослыми и крысятами установлены достоверные отличия, а обнаруженные отличия исследуемых показателей между возрастными группами двухнедельных

500 мкВ

ШШ. МО $

6 5 4 3 2 О vvw» L

5 мс

Крысята пмпс 700

Взрослые

Старые

Рис.3. Изменение трех показателей, характеризующих форму сложного спайка на разных сроках постнатального онтогенеза в норме.

По оси абсцисс - возраст животных; по оси ординат: слева - число импульсов, входящих в состав сложного спайка (отмечено желтыми столбиками); длительность сложного спайка (мс) - отмечено зелеными столбиками, справа - частота импульсов (отмечено красной линией), входящих в состав сложного спайка (имп/с).

По оси ординат - возрастные группы животных

Звездочкой отмечены достоверные отличия от крысят и взрослых животных (р<0,05) и взрослых животных оказались не достоверными. Так частота импульсов у двухнедельных крысят составляла 456,7±35,0 имп/с. У старых животных величина этого показателя возрастала до 601,8±43,1 имп/с. Количество импульсов у двухнедельных было равно 3,56±0,14, а у старых их число увеличивалось до 4,63±0,36. у взрослых животных эти показатели были равны соответственно 461,4±18,9 имп/с и 3,59±0,25 импульсов. Длительность сложного спайка оказалась достаточно стабильной величиной на всех исследованных этапах постнатальной жизни. Она оставалась практически неизменной во всех трех возрастных группах и была равна 6,2±0,4 мс у крысят, 6,4±0,7 мс у взрослых животных и 6,7±0,4 мс у старых крыс.

Данные результаты были получены в серии экспериментов, где после регистрации исходной активности клеток Пуркинье, использовали усиленную активацию тех же самых клеток системой лазящих волокон за счет введения специфического активатора источника лазящих волокон (нижней оливы) - гармалина. В следующей серии экспериментов с применением этанола, были получены сходные изменения исследованных показателей активности клеток Пуркинье и формы сложного спайка на исследованных стадиях постнатального онтогенеза. В данной серии экспериментов также наблюдалось увеличение частоты простых спайков в разряде клеток Пуркинье и увеличение частоты и количества импульсов, входящих в состав сложного спайка, снижение длительности депрессии простых спайков после возникновения сложного. При этом частота и длительность сложного спайка оставались без изменения в ходе постнатального развития. Численные данные, полученные в данной серии экспериментов, приведены в табл. 2.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Карелина, Татьяна Викторовна, 2010 год

1. Андреева Н.Г., Обухов Д.К. Эволюционная морфология нервной системы позвоночных. С-Петербург. 1999.

2. Анисимов В.Н. Молекулярные и физиологические механизмы старения. С-Петербург. 2003.

3. Артемьева Е.Н., Козловская И.Б. Анализ нарушений мозжечковых и пирамидных влияний на мотонейронные пулы мышц-антагонистов * у человека// Мозжечок и структуры ствола мозга. 1995. С. 328 337.

4. Аршавский Ю.Н. Организация афферентных связей коры мозжечка// Успехи физиологических наук. 1972. Т.З. С. 24 -53.5. . Аршавский Ю.И., Гельфанд И.М., Орловский Г.Н. Мозжечоки управление ритмическими движениями. М. 1984.

5. Баев К.В., Шиманский Ю.П. Новая концепция роли мозжечка в оперативном управлении движениями и формировании двигательных автоматизмов// Нейрофизиология. 1990. Т.22. №3. С. 415 421.

6. Веселкин Н.П., Ковачевич Н. Зрительные проекции в конечном мозгу и мозжечке костистых рыб// Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 1969. Т.5. С. 416 -418.

7. Васильева О.Н., Багинскас А. Двигательное обучение при минимальном участии зрительной афферентации// Журнал высшей нервной деятельности. 2003. Т.53. №6. С. 681 696.

8. Гранит Р. Основы регуляции движений. М. 1973.

9. Григорьян Р.А. Эволюция афферентного входа в мозжечок: онто- и филогенетический аспект// Успехи физиол. наук. 1972. Т.З. №4. С. 45 72.

10. Григоряьн Р.А., Исмаилов Т.М. Растормаживающее действие этанола на активность клеток Пуркинье мозжечка кошек// ДАН. 1984. Т.275. №1. С. 227 230.

11. Григоряьн Р.А., Исмаилов Т.М. Кумулятивное действие алкоголя (этанола) на активность клеток Пуркинье мозжечка кошек// Нейрофизиология. 1987. Т. 19. №1. С.74 80.

12. Григорьян Р. А., Тарасова Э.И. Созревание активности клеток Пуркинье мозжечка морских свинок в онтогенезе// Нейронные механизмы интегративной деятельности мозжечка. Ереван, 1979. С. 66 72.

13. Григорьян Р.А., Тарасова Э.И. К вопросу об онтогенетическом созревании клеток Пуркинье мозжечка// Развитие научного наследия акад. Л.А.Орбели. JI. 1982. С.21-31.

14. Григорьян Р.А., Пригарина Э.И., Олейник Т.Л., Карелина Т.В. Функциональная роль клеток Пуркинье мозжечка в онтогенезе позно-моторных реакций у зрело- и незрелорождающихся млекопитающих// Журнал эвол. биохим. и физиол. 2003. Т.39. С. 559 567.

15. Дмитриева Н.И. О периодах развития структур головного мозга в онтогенезе крысы// Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 1981. Т.17. № 3. С. 287 292.

16. Дубровская Н.М. Развитие двигательного поведения в онтогенезе крыс, перенесших гипоксию на разных этапах эмбриогенеза// Автореферат кандидатской диссертации. 2007. 24 с.

17. Ивантер Э.В., Коросов А.В. Основы биометрии. Введение в статистический анализ биологических явлений и процессов. Петрозаводск. 1992.

18. Карамян А.И. Функциональная и морфологическая эволюция мозжечка. В кн. Электрофизиологические исследования центральной нервной системы позвоночных. Л. 1970. С. 93 -94.

19. Карамян А.И. Эволюция конечного мозга позвоночных. Л. 1976.

20. Калиниченко С.Г., Охотин В.Е. Униполярные кисточковые клетки новый тип возбуждающих интернейронов коры мозжечка и улитковых ядер мозгового ствола// Морфология. 2003. Т. 124. № 6. С. 7 - 21.

21. Калиниченко С.Г., Мотавкин П.А. Кора мозжечка. М. 2005.

22. Калашникова JI.А. Роль мозжечка в организации высших психических функций// Журнал неврологии и психиатрии. 2001. №4. С. 55 60.

23. Лапицкий В.П. Головные ганглии и двигательная активность насекомых. Л., 1990.

24. Луканидина В.Е. Влияние этанола на тормозную паузу в разряде клеток Пуркинье мозжечка крыс// Физиологический журнал СССР. 1989. Т.19. №1. С. 255 260.

25. Мелик-Мусян А.Б., Фанарджан В.В. Морфологические особенности клеток Лугаро коры мозжечка // Морфология. 2003. Т. 123. № 2. С. 42 47.

26. Олейник Т.Л., Григорьян Р.А. Морфометрическое изучение развития клеток Пуркинье мозжечка в постнатальном онтогенезе крыс// Журнал эволюционной биохимии и физиологии 1998. Т. 34, № 4, С. 480 484.

27. Орбели Л.А. Новые представления о функциях мозжечка. Избр. тр. М.- Л.: АН СССР, 1962, Т. 2. С. 213 226.

28. Орбели Л.А. Основные задачи и методы эволюционной физиологии// Избр. тр. М.-Л. 1961, Т.1. С. 59 68.

29. Разумеев А.Н., Григорьян Р.А. Мозжечок и гравитация. М. 1976.

30. Свидерский В.Л., Плотникова С.И. Насекомые и позвоночные: аналогичные структуры в высших интегративных центрах головного мозга// Ж. эвол. физиол. и биохим. 2002. Т.38. С. 492 501.

31. Северин Ф.Ф., Скулачев В.П. Запргромированная клеточная смерть как мишень борьбы со старением организма// Успехи геронтологии. 2009. Т. 22. № 1. С. 37 48.

32. Свенсон П. Мозжечковые пути и механизмы классического условного рефлекса (пер с англ. Р.А.Григорьяна). С-Петербург. 2005.

33. Сибаров Д.А. Простой алгоритм идентификации нейронов при внеклеточном микроэлектродном отведении// Тез. XX съезда физиологического общества им. И.М.Павлова. М. 2007.С 87.

34. Стратустеги Д., Богонез Е., Виторика Ж., Бланко П., Мартинез-Серано А. Изменения в синаптосомах мозга крыс и их возможное участие в патофозиологии старения// Физиологический журнал. 1990. Т.36. № 5. С. 42 50.

35. Сытинский И.А. Биохимические основы действия этанола на центральную нервную систему. М. 1980.

36. Тарасова Э.И., Григорьян Р.А. Некоторые электрофизиологические показатели созревания клеток Пуркинье мозжечка в онтогенезе// Современные представления о функциях мозжечка. Ереван. 1984. С. 65-76.

37. Толкунов Б.Ф. Стриатум и сенсорная специфичность нейронной сети. JI. 1978.

38. Фанарджан В.В., Казарян JI.JI. О локальной и диффузной проекции афферентных систем в кору мозжечка// Физиол. Журнал СССР. 1970. Т. 56. С. 1523 1530.

39. Фанарджан В.В., Григорьян Р.А. Интегративные механизмы мозжечка// Руководство по физиологии. Частная физиология нервной системы. JI. 1983. С. 112 1 70.

40. Alvarez-Vicente M.I., Llorens-Martin М., Lacruz-Pelea С., Toledano-Gasca A. A new cerebellar neuron: the brush or monopolar cell. Characteristic and possible function// Rev. Neurol. 2004. V. 38. N 4. P. 339 346.

41. Altman J. Postnatal development of the cerebellar cortex in the rat. I. The external germinal layer and the transitional molecular layer// J. Сотр. Neurol. 1972 a. V. 145. N. 3. P. 353 397.

42. Altman J. Postnatal development of the cerebellar cortex in the rat. II. Phases in the maturation of Purkinje cells and of the molecular layer// J. Сотр. Neurol. 1972 b. V. 145. N. 4. P. 399 -463.

43. Altman J. Postnatal development of the cerebellar cortex in the rat. III. Maturation of the components of the granular layer// J. Сотр. Neurol. 1972 с V. 145. N. 4. P. 465 513.

44. Altman J., Sudarshan K. Postnatal development of locomotion in the laboratory rat// Anim. Behav. 1975. V. 23. N. 4. P. 896 -920.

45. Altun M., Bergman E., Edstrom E., Johnson H., Ulfhake B. Behavioral impairments of the aging rat// Physiol. Behav. 2007. V. 92. N. 5. P. 91 1-923.

46. Andersen B.B., Gundersen H.J., Pakkenberg B. Aging of the human cerebellum: a stereological study// J. Сотр. Neurol. 2003. V. 466. N 3. P. 356 365.

47. Andjus P.R., Zhu L., Cesa R., Carulli D., Strata P.A. change in the pattern of activity affects the developmental regression of the Purkinje cell polyinnervation by climbing fibers in the rat cerebellum//Neuroscience. 2003. V. 121. N. 3. P. 563 572.

48. Arias C., Mlewski E.C., Molina J.C., Spear N.E. Ethanol induces locomotor activating effects in preweanling Sprague-Dawley rats// Alcohol. 2009. V. 43. N. 1. P. 13-23.

49. Armstrong D.M., Rawson J.A. Activity patterns of cerebellar cortical neurones and climbing fibre afferents in the awake cat// J. Physiol. 1979. V. 289. P. 425 448.

50. Armstrong D.M., Edgley S.A. Discharges of interpositus and Purkinje cells of the cat cerebellum during locomotion under different conditions// J Physiology (bond). 1988. V. 400. P. 423- 445.

51. Arshaduddin M., Kadasah A.S., Biary N., Deeb A. S., Moutaery A.K., Tariq M Citalopram, a selective serotonin reuptake inhibitor augments harmaline-induced tremor in rats// Behav. Brain Res. 2004. V. 153. N. 1. P. 15 20.

52. Arshaduddin M., Kadasah S., Deeb A.S, Moutaery A. K, Tariq M. Exacerbation of harmaline-induced tremor by imipramine// Pharmacol. Biochem. Behav. 2005. V. 81. N. 1. P. 9 14.

53. Ackermann H. Cerebellar contributions to speech production and speech perception: psycholinguistic and neurobiological perspectives// Trends Neurosci. 2008. V. 6. P. 265 272.

54. Batini C., Buisseret-Delmas C., Conrath-Verrier M. Harmaline-induced tremor. I. Regional metabolic activity as revealed by 14C.2-deoxyglucose in cat.// Exp. Brain Res. 1981. V. 42. N. 3- 4. P.371 382.

55. Bakalian A., Corman В., Delhaye-Bouchaud N., Mariani J. Quantitative analysis of the Purkinje cell population duringextreme ageing in the cerebellum of the Wistar/Louvain rat// Neurobiol. Aging. 1991. V. 12. N. 5. P. 425 430.

56. Bardin J.M., Batini C., Billard J.M., Buisseret-Delmas C., Conrath-Verrier M., Corvaja N. Cerebellar output regulation by the climbing and mossy fibers with and without the inferior olive// J. Сотр. Neurol. 1983. Y. 213. N. 4. P. 464 477.

57. Barmack N.H. Central vestibular system: vestibular nuclei and posterior cerebellum.// Brain Res. Bull. 2003. V. 60. N. 5 6. P. 511 - 541.

58. Barmack N., Yakhnitsa V. Functions of interneurons in mouse cerebellum// The Journal of Neuroscience. V. 28. P. 1140 -1152.

59. Belmequenai A., Botta P., Weber J.Т., Carta M., De Ruitter M., De Zeeuew C.I., Valenzuela C.F., Hansel C. Alchohol impairs long-term depression at the cerebellar parallel fober-Purkinje cell synapse// J. Neurophysiol. 2008. V. 100. P. 3167 3174.

60. Bloedel J.R., Gregory R.S., Martin S.H. Action of interneurons and axon collaterals in cerebellar cortex of a primate// J. Neurophysiol. 1972. V. 35. N. 6. P. 847 863.

61. Bloom F., Lad P., Pittman Q., Rogers J. Blood alcohol levels in rats: non-uniform yields from intraperitoneal doses based on body weight// Br J Pharmacol. 1982. V. 75. N. 1. P. 251 254.

62. Bishop G.A., Chen Y.F., Burry R.W., King J.S. An analysis of GABAergic afferents to basket cell bodies in the cat's cerebellum// Brain Res. 1993. V. 623. P. 293 298.

63. Bobbe S., Mariette E., Tremblay-Leveau H., Caston J. Efects of early midline cerebellar lesion on cognitive and emotional functions in the rat// Behav. Brain. Res. 2000. V. 112. N. 1-2. P. 107 117.

64. Bonnefoi-Kyriacou В., Trouche E., Legallet E., Viallet F. Planning and execution of pointing movements in cerebellar patients// Mov. Disord. 1995. V. 10. N. 2. P.171 178.

65. Braak E., Braak H. The new monodendritic neuronal type within the adult human cerebellar granular cell layer shows calretinin-immunoreactivity// Neurosci. Lett. 1993. V. 154. P. 199 202.

66. Brand S., Dahl A.L., Mugnaini E. The length of parallel fibers in the cat cerebellar cortex. An experimental light and electron microscopic study// Exp. Brain Res. 1976. V. 26. P.39 58.

67. Brodal P. The cerebellum// The Central Nervous System, Structure and Function. New York, 1992. P.262 282.

68. Campbell В., Hesslow G. The secondary spikes of climbing fibre responses recorded from purkinje cell somata in cat cerebellum// J. Physiology. 1986. V. 377. P. 207 224.

69. Carta M., Mameli M., Valenzuela C.F. Alcohol potrnyly modulates climbing fiber —■» Purkinje neuron Synapses: role of metabotropic glutamate receptors// The J. of Neurocsience. 2006. V. 26. N 7. P. 1906 1912.

70. Carta M., Mameli M., Valenzuela C.F. Alcohol enhances GABAergic transmission to cerebellar granule cells via an increase in Golgi cell excitability// J. Neurosci. 2004. V. 24. N. 15. P.3746 3751.

71. Castejon O. J., Sims P. Three-dimensional morphology of cerebellar climbing fibers. A study by means of confocal laser scanning microscopy and scanning electron microscopy// Scanning. 2000. V. 22. P. 211 217.

72. Catz N., Dicke P.W., Their P. Cerebellar complex spike firing is sutable to induce as well as to stabilize motor learning.// Curr. Biol. 2005. V. 15. P. 2179 2189.

73. Cebolla A.M., Cheron G., Hourez R., Bearzatto В., Dan В., Servais L. Effects of maternal acohol consumtion during breastfeeding on motor and cerebellar Purkinje cells brhavior in mice// Neurosci. Lett. 2009. V. 455. N. 1. P. 4 7.

74. Cerminara N.L., Rawson J.A. Evidence that climbing fibers control an intrinsic spike generator in cerebellar Purkinje cells// J. Neurosci. 2004. V. 24. P. 4510 4517.

75. Cerminara N.L., Edge A.L., Marple-Horvat D.E., Apps R. The lateral cerebellum and visuomotor control// Prog. Brain. Res. 2005. V. 148. P. 213 226.

76. Correa M., Arizzi M.N., Betz A., Mingote S., Salamone J.D. Locomotor stimulant effects of intraventricular injections of low doses of ethanol in rats: acute and repeated administration// Psychopharmacology (Berl). 2003. V. 170. N. 4. P. 368 375.

77. Crepel F. Maturation of the cerebellar Purkinje cells. I. Postnatal evolution of the Purkinje cell spontaneous firing in the rat// Exp. Brain Res. 1972. V. 14. P. 463 471.

78. Chu N. S. Effects of ethanol on rat cerebellar Purkinje cells// Int. J. Neurosci. 1983. V. 21. N. 3-4. P. 265 277.

79. Chung Y.H., Shin C.M., Kim M.J, Lee B.K., Cha C.I. Age-related changes in the distribution of Kvl.l and Kvl.2 channel subunits in the rat cerebellum// Brain Res. 2001 a. V. 897. P 193-198.

80. Chung Y.H., Shin C.M., Kim M.J, Shin D.H., Yoo Y.B., Cha C.I. Differential alteration of voltage-gated calcium channels in aged rat cerebellum// Brain Res. 2001 b. V. 903. P 247 252.

81. Chung Y.H., Joo K.M., Kim M.J., Cha C.I. Age-related changes in the distribution of Na(v) 1.1 and Na(v)1.2 in rat cerebellum// Neuroreport. 2003. V 14. N. 6. P 81 85.

82. Demer J.L., Echelman D.A., Robinson D.A. Effects of electrical stimulation and reversible lesions of the olivocerebellar pathway on Purkinje cell activity in the flocculus of the cat// Brain Res. 1985. V. 346. P. 22 31.

83. Deuschl G., Elble R.J. The pathophysiology of essential tremor// Neurology. 2000. V. 54. S14 S20.

84. Dino M.R., Schuerger R.J., Liu Y., Slater N.T., Mugnaini E. Unipilar brush cell: a potential feedforward exitatory interneuron of the cerebellum// Neurocsience. 2000. V. 98. P. 625 636.

85. Dieudonne S. Serotonergic neuromodulation in the cerebellar cortex: cellular, synaptic, and molecular basis// 2001. V. 7. P. 207 219.

86. Dlugos C.A., Pentney R.J., Morphometric analyses of Purkinje and granule cells in aging F344 rats// Neurobiol. Aging. 1994. V. 15. N. 4. P.435 440.

87. Eccles J.C., Llinas R., Sasaki K. The excitatory synaptic action of climbing fibers on the Purkinje cells of the cerebellum// J. Physioljgy. 1966. V 182. N. 2. P. 268 296.

88. Eccles J.C., Ito M., Szentagothai J. The cerebellum as a neuronal machine//New York. Heidelberg. 1967.

89. Eccles J.C. The development of the cerebellum of vertebrates in relation to the control of movement// Naturwissenschaften. 1969. V. 56. N. 11. P. 525 534.

90. Edgerton J. R., Reinhart P.H. Distinct contributios of small and large conductance Ca2+ aktivated K+ channels to rat Purkinje neuron function// J. of Physiology. 2003. V 548. P. 53 69.

91. Edgley S.A., Drew Т., Apps R. Changes in Exitability of ascending and descending inputs to cerebellar climbing fibers during locomotion// The J. of Neuroscience. 2004. V. 24. N. 11. P. 2656 2666.

92. Eidelberg E., Bond M.L., Kelter A. Effects of alcohol on cerebellar and vestibular neurones// Arch. Int. Pharmacodyn. Ther. 1971. V. 192. N. 2. P. 213 219.

93. Ekerot C.,Oscarson O. Prolonged depolarization elicited in Purkinje cell dendrites by climbing fibre impulses in the cat// J. Physiol. V. 318. P.207 221.

94. Elble R.J., Deuschl G. An update on essential tremor// Curr. Neurol. Neurosci. Rep. 2009. V. 9. N. 4. P. 273 277.

95. Ferin M., Grigorian R.A., Strara P. Mossy and climbing fibre activation in the cat cerebellum by stimulation of the labyrinth// Exp. Brain Res. 1971. V. 12. P. 174 225.

96. Fisher B.E., Boyd L., Winstein C.J. Contralateral cerebellar damage impairs imperative planning but not updating of aimed arm movements in humans// Exp. Brain Res. 2006. V. 174. N. 3. P. 453 466.

97. Fox С.A., Sigegsmund К.A., Dutta C.A. The Purkinje cell dendritic branchlets and their relation with the parallel fibres: light and electron microscopic observations// Morphological biochemical correlates of neurol activity. N.Y. 1964. P. 112 -141.

98. George F., Chu N.S. Effect of ethanol on Purkinje cells recorded from cerebellar slices// Alcohol. 1984. V. 1. P. 353 358.

99. Glickstein M. Mossy-fibre sensory input to the cerebellum// Prog Brain Res. 1997. V. 114. P. 251 259.

100. Gramsbergen A. Posture and locomotion in the rat: independent or interdependent development// Neurosci. Biobehav. Rev. 1998. V. 22. N. 4. P. 547 553.

101. Groenewegen HJ, Voogd J. The parasagittal zonation within the olivocerebellar projection. I. Climbing fiber distribution in the vermis of cat cerebellum// J. Сотр. Neurol. 1977. V. 174. V. 3. P. 417 488.

102. Guan S., Ma S., Zhu Y., Wang J. The postnatal development of refractory periods and threshold potentials at cerebellar Purkinje neurons// Brain Res. 2006. V. 1097. N.l. P. 59 64.

103. Hansen C.L., Chen G., Ebner T.J. Role of climbing fibers in determining the spatial patterns of activation in the cerebellar cortex to peripheral stimulation: an optical imaging study// Neuroscience. 2000. V. 96. P. 317 33 1.

104. Hamori J., Szentagothai J. The "crossing over" synapse: an alectron microscope study of the molecular layer in the cerebellar cortex// Acta Biol. Acad. Sc.i Hung. 1964. V. 15. P. 95 117.

105. Harris D.P., Sinclair J.G. Ethanol depresses inferior olive neurones and reduces Purkinje cell complex spike activity evoked by cerebral cortical stimulation// Gen. Pharmacol. 1984. V. 15. N. 6. P. 455 459.

106. Harvey R.J., Napper R.M.A. Qualitative studies on the mammalian cerebellum// Progress in Neurobiology. 1991. V. 36. p 437 463.

107. Hashimoto К., Капо M. Postnatal development and synapse elimination of climbing fiber to Purkinje cell projection in the cerebellum// Neurosci Res. 2005. V. 53. N. 3. P. 221 228.

108. Huang C.M., Brown N., Huang R.H. Age-related changes in the cerebellum: parallel fibers// Brain Res. 1999. V. 840 N. 1-2. P. 148 152.

109. Ito M. Mechanism of motor learning in the cerebellum// Brain Res. 2000. V. 886. P. 237 245.

110. Ito M. The cerebellum and neuronal control// New York. 1984.

111. Ito M. Cerebellar long-term depression: characterization, signal transduction, and functional roles// Physiol. Rev. 2001. V. 81. P. 1 143-1195.

112. Ioffe M.E., Chernikova L.A., Ustinova K.I. Role of cerebellum in learning postural tasks// The Cerebellum. 2007. V. 6. P. 87 -94.

113. Iwamoto M., Hagishita Т., Shoji-Kasai Y., Ando S., Tanaka Y. Age-related changes in the levels of voltage-dependent calcium channels and other synaptic proteins in rat brain cortices// Neurosci. Lett. 2004. V. 366. N 3. P. 277-278.

114. Jansen J., Brodal A. Aspects of cerebellar anatomy// Oslo. 1954.

115. Jorntell H., Ekerot C-F., Garwicz M., Luo X-L. Functional organization of climbing fiber projection to the cerebellar anterior lobe of the rat// J. Physiol, (bond.) 2000. V. 522. P. 297 309.

116. Kakizawa S., Yamasaki M., Watanabe M., Капо M. Critical period for activity-dependent synapse elimination in developing cerebellum// J Neurosci. 2000. V. 20. P. 4954 4961.

117. Kawaguchi S., Murata M., Kurimoto Y. Ontogenesis of the cerebellofugal projection in the rat// Brain res. dev. brain, res. 1991. V. 61. P. 285 289.

118. Larsell O. Morphogenesis and evolution of the cerebellum// Arh. Neurol. And Psychiatry. 1934. V.31. P. 373 395.

119. Lamarre Y., Mercier L.A. Neurophysiological studies of harmaline-induced tremor in the cat// Can. J. Physiol. Pharmacol. 1971. V. 49. N. 12. P. 1049 1058.

120. Lamarre Y, Weiss M Harmaline-induced rhythmic acitivity of alpha and gamma motoneurons in the cat// Brain Res. 1973 V. 63. P. 430 434.

121. Latham A., Paul D. Spontaneus activity of cerebellar Purkinje cells and the responses to impulses on climbing fibres// J. Physiol. (Lond.). 1971. V. 213. P. 135 156.

122. Lang E.,J., Sugihara I., Llinas R. Olivocerebellar modulation of motor cortex ability to generate vibrissal movements in rat// J. Physiol. 2006. V. 571. P. 101 120.

123. Laine J, Axelrad H. The candelabrum cell: a new interneuron in the cerebellar cortex// J. Сотр. Neurol. 1994. V. 339 N. 2. P. 159 173.

124. Laine J., Axelrad H. Lugaro cells target basket and stellate cells in the cerebellar cortex// Neuroreport. 1998. V. 9. P. 2399 -2403.

125. Lemkey-Johnston N., Larramendi L.M. Types and distribution of synapses upon basket and stellate cells of the mouse cerebellum: an electron microscopic study// J. Сотр. Neurol. 1968. V. 134. P. 73 112.

126. Llinas R., Volkind R.A. The olivo-cerebellar system: functional properties as revealed by harmaline-induced tremor// Exp. Brain Res. 1973. V. 18. N. 1. P. 69 87.

127. Llinas R., Sugimori M. Electrophysiological properties of in vitro Purkinje cell dendrites in mammalian cerebellar slices// J. Physiol. (Lond.). 1980. V. 305. P. 197 213.

128. Lorden J.F., Stratton S.E., Mays L.E., Oltmans G.A. Purkinje cell activity in rats following chronic treatment with harmaline// Neuroscience. 1988. V. 27. N. 2. P. 465 472.

129. Lovinger D.M., Crabbe J.C. Laboratory models of alcoholism: treatment target identification and insight into mechanisms// Nat. Neurosci. 2005. V. 8. N. 11. P. 1471 1480.

130. Mariani J., Delhaye-Bouchaund N. Effect of diazepam on the spontaneous and harmaline-induced electrical activity of

131. Purkinje cells in the cerebellum of the rat and rabbit// Neuropharmacology. 1978. V. 17. P. 45 51.

132. Mariani J., Changeux J.P. Ontogenesis of olivocerebellar relationships. I. Studies by intracellular recordings of the multiple innervationof the Purkinje cells by climbing fibers in the developing rat cerebellum// J. Neurosci. 1981. V. 1. P. 696 -702.

133. McDevitt C.J., Ebner T.J.,Bloedel J.R. The changes in Purkinje cell simple spike activity following spontaneous climbing fiber inputs// Brain Res. 1982. V 237. P. 484 491.

134. McKay B.E., Turner R.W. Physiological and morphological development of the rat cerebellar Purkinje cell// J. Physiol. 2005. V. 567. P. 829 850.

135. Mitra J. Differential effect of ethanol on unit activity in cerebellum and other Brain areas in the rat// Neurosci. Abstr. 1977. V. 298. P. 56 65.

136. Miwa H., Nishi K., Fuwa Т., Mizuno Y. Differential expression of c-fos following administration of two tremorgenic agents: harmaline and oxotremorine// Neuroreport. 2000. V. 11. N.ll. P. 2385 2390.

137. Monteiro R.A., Henrique R.M., Oloveira M.H., Silva M.W., Rocha E. Postnatal cerebellar granule cells of the white rat (Rattus norvegicus): a quqntative study, using design-based stereology//Ann. Anat. 2005. V. 187. P.161 173.

138. Morton S.M., Bastian A.J. Cerebellar control of balance and locomotion// Neuroscientist. 2004. V. 10. N. 3. P. 247 259.

139. Molinary M., Leggio M.G., Silveri M.C. Verbal fluency and agrammatism// Int. Rev. Neurobiol. 1997. V. 41. P. 325 339.

140. Mugnaini E, Floris A. The unipolar brush cell: a neglected neuron of the mammalian cerebellar cortex// J. Сотр. Neurol. 1994. V. 339. N. 2. P. 174 180.

141. Muller Y. L., Reitstetter R., Yool A.J. Regulation of Ca2+ dependent Kf channel expression in rat cerebellum during postnatal development// J. of Neuroscience. 1998. V.18. P.16 -25.

142. Napper R.M., Harvey R.J. Number of parallel fiber synapses on an individual Purkinje cell in the cerebellum of the rat// J. Сотр. Neurol. 1988. V. 274. P. 168 177.

143. Nicholson D.A., Freeman J.H. Jr. Addition of inhibition in the olivocerebellar system and the ontogeny of a motor memory// Nat. neurosci. 2003a. V. 6. N. 5. P. 532 537.

144. Nunzi M.G., Mugniani E. Unipolar brush cell axons form a large system of intrinsic mossy fibers in the postnatal vestibulocerebellum// J. Сотр. Neurol. 2000. V. 422. P. 55 65.

145. Nunzi M.G., Birnstiel S., Bhattacharryya B.J, Slater N.T., Mugniani E. Unipolar brush cells form a glutamatergic projection system within the mouse cerebellar cortex// J. Сотр. Neurol. 2001. V. 434. P. 329 341.

146. Oscarsson O. Termination and functional organization of the ventral spino-olivocerebellar path// J Physiol. 1968. V. 196. N.2 P. 453 478.

147. Oscarsson O. Termination and functional organization of the dorsal spino-olivocerebellar path// J. Physiol. 1969. V. 200. N. 1. P. 129 149.

148. Palkovits M., Magyar P., Szentagothai J. Quantitative histological analysis of cerebellum in cat. I. Number and arrangement in space of the Purkinje cells// Brain Res. 1971 a. V. 32. PI 13.

149. Palkovits M., Magyar P., Szentagothai J. Quantitative histological analysis of cerebellum in cat. Ill Structural organization of the molecular layer// Brain Res. 1971. V. 34. P. 1 18.

150. Palkovits M., Magyar P., Szentagothai J. Quantitative histological analysis of cerebellum in cat. IV. Mossy fiber — Purkinje cell numerical transfer// Brain Res. 1972. V. 45. P. 15 -29.

151. Palay S.L., Chan-Palay V. Cerebellar cortex// New York-Berlin. 1974.

152. Pentney R.J. Qualitative analiysis of dendritic networks of Purkinje Neurons during aging// Neurobiology of Aging. 1986. V. 7. P. 241 248.

153. Pentney R.J. Remodeling of neuronal dendritic networks with aging and alcohol// Alcohol Alcohol Suppl. 1991. V. 1. P. 393 -397.

154. Petrosini L., Molinari M., Gremoli T. Hemicerebellectomy and motor behaviour in rats. I. Development of motor function after neonatal lesion// Exp. Brain Res. 1990. V. 82. P. 472 482.

155. Provini L., Marcotti W., Morara S., Rosina A. Somatotopic nucleocortical projections to the multiple somatosensory cerebellar maps// Neuroscience. 1998. V. 83. N. 4. P. 1085 -1104.

156. Pijpers A., Apps R., Pardoe .J, Voogd J., Ruigrok T.J. Precise spatial relationships between mossy fibers and climbing fibers in rat cerebellar cortical zones// J. Neurosci. 2006. V. 26. N. 46. P. 2067 2080.

157. Pyapali G.K., Turner D.A., Wilson W.A., Swartzwelder H.S. Age and dose-dependent effects of ethanol on the induction of hippocampal long-term potentiation// Alcohol. 1999. V. 19. N. 2. P. 107 111.

158. Raman I.M., Bean B.P. Resurgent sodium current and action potential formation in dissociated cerebellar Purkinje neurons// J. Neurosci. 1997. V. 17. P. 4517 4526.

159. Raman I.M., Bean B.P. Ionic currents underlying spontaneous action potentials in isolated cerebellar Purkinje neurons// J. Neuroscience. 1999. V 19. P. 1663 1674.

160. Ramon у Cajal S. Estructura de los centros nerviosos de las aves// Rev. Trim. Histol. Norm. 1888. Pat 1. P. 1 10.

161. Rappaport M. S., Gentry R. Т., Schneider D. R., Dole V. P. Ethanol effects on harmaline-induced tremor and increase of cerebellar cyclic GMP// Life Sci. 1984. V. 34, N. 1. P. 49 56.

162. Rawson J.A., Wertheimer S., Rees S. Modification of parallel fibre Purkinje cell transmission by long-term activation of climbing fibres//Neuroscience Letters. 1988. V. 91. P. 14 - 18.

163. Rogers J., Zornetzer S.F., Bloom F.E. Senescent patology of cerebellum: Purkinje neurons and their parallrl fiber afferents// Neurobiol. Aging. 1981. V. 2. N. 1. P. 15 25.

164. Rogers J. Senescent microstructural changes in rat cerebellum// Brain Res. 1984. V. 292. P. 23 32.

165. Rogers J., Madamba S.G., Staunton D.A., Siggins G.R. Ethanol increases single unit activity in the inferior olivary nucleus// Brain Res. 1986. V. 385. N. 2. P. 253 262.

166. Ron D., Jurd R. The "ups and downs" of signaling cascades in addiction// Sci STKE. 2005. V. 309. rel4.

167. Voogd J. Cerebellum// The rat nervous system/ Ed 2. Ed Paxinos G. San Diego: Academic Press. 1995. P. 309 -350.

168. Sato Y., Miura A., Fushiki H., Kawasaki T. Short-term modulation of cerebellar Purkinje cell activity after spontaneous climbing fiber input// J. Neurophysiol. 1992. V. 68. P. 20512062.

169. Saponjic J., Culic M., Jankovic В., Jovanovic A. Interspike background activity in extracelullarly recorded Purkinje neurons: spectral analysis// Physiol. Res. 2001. V. 50. N. 4. P. 419 424.

170. Scavone C., Munhoz C.D., Kavamoto E.M., Glezer I, de Sa Lima L, Marcourakis Т., Markus R.P. Age-related changes in cyclic GMP and PKG-stimulated cerebellar Na, K-ATPase activity// Neurobiol. Aging. 2005. V 26. P. 907 916.

171. Schmahmann J.D., Caplan D., Cognition, emotion and the cerebellum// Brain. 2006. V. 129. P. 290 292.

172. Schulz D., Kouri C., Huston J.P. Behavior on the water maze platform: relationship to learning and open field exploration inaged and adult rats// Brain Res. Bull. 2007. V. 74. N. 4. P. 206 -215.

173. Serapide M.F., Panto M.R., Parenti R., Zappala A., Cicirata F. Multiple zonal projections of the basilar pontine nuclei to the cerebellar cortex of the rat// J. Сотр. Neurol. 2001. V. 430. P. 471 484.

174. Servais L., Hourez R., Bearzatto В., Gall D., Schiffmann S., Cheron G. Purkinje cell dysfunction and alteration of long-trrm synaptic plasticity in fetal alcohol syndrom// PNAS. 2007. V. 104. P. 9858 9863.

175. Sekerkova G., Illijic E., Mugnaini E., Baker J.F. Otolith organ or semicircular canal stimulatin induces c-fos expression in unipolar brush cells and granule cells of cat squirrel monkey// Exp. Brain Res. 2005. V. 164. P. 286 300.

176. Sinclair J.G., Lo G.F., Harris D.P. Ethanol effects on the olivocerebellar system// Can. J. Physiol. Pharmacol. 1982. V. 60 N. 5. P. 610-614.

177. Sinclair J.G., Lo G.F. Ethanol effects on rat cerebellar Purkinje cells// Gen Pharmacol. 1982. V. 13. N. 5. P. 449 451.

178. Simat M., Parpan F., Fritschy J.M. Heterogeneity of glycinergic and gabaergic interneurons in the granule cell layer of mouse cerebellum// J. Сотр. Neurology. 2007. V. 500. P. 71 83.

179. Sillitoe R.V., Chung S.H., Fritschy J.M., Hoy M., Hawkes R. Golgi cell dendrites are restricted by Purkinje cell stripe boundaries in the adult mouse cerebellar cortex// J. Neurosci. 2008. V. 28. P. 2820 2826.

180. Sturrock R.R. Changes in neuron number in the cerebellar cortex of the ageing mouse// J. Hirnforsch. 1989. V. 30. N. 4. P. 499 503.

181. Splettstoesser F., Bonnet U., Wiemann M., Bingmann D., Biisseberg D. Modulation of voltage gated channel currents by harmaline and harmane// British Journal of Pharmacology. 2005. V. 144. P. 52 58.

182. Sturrock R.R. A quantitative histological study of Golgi II neurons and pale cells in different cerebellar regions of the adult and ageing mouse brain// Z. Mikrosk. Anat. Forsch. 1990. V. 104. N. 5. P. 705 714.

183. Sugihara I., Lang E.J., Llinas R. Serotonin modulation of inferior olivary oscillations and synchronicity: a multiple-electrode study in the rat cerebellum// Eur. J. Neurosci. 1995. V. 7. N. 4. P. 521 534.

184. Sugihara I., Wu H.-S., Shinoda Y. Morphology of single olivocerebellar axons labeled with biotinylated dextran amine in the rat// J. Сотр. Neurol. 1999. V. 414. P. 131 148.

185. Sugihara I., Wu H. S., Shinoda Y. The entire trajectories of single olivocerebellar axons in the cerebellar cortex and their contribution to cerebellar compartmentalization// J. Neurosci. 2001. V. 21 . P. 7715 7723.

186. Sugihara I. Organization and remodeling of the olivocerebellar climbing fiber proection// The Cerebellum. 2006. V. 5. P. 15 -22.

187. Shinoda Y., Sugihara I., Wu H.S., Sugiuchi Y. The entire trajectory of single climbing and mossy fibers in the cerebellar nuclei and cortex// Prog. Brain Res. 2000. V. 124. P. 173 186.

188. Takacs J., Hamori J. Developmental dynamics of Purkinje cells and dendritic spines in rat cerebellar cortex// J. Neurosci Res. 1994. V. 38. N. 5. P. 515 530.

189. Tempia F., Konnerth A. Calcium requirement of long-term depression and rebound potentiation in cerebellar Purkinje neurons// Semin Cell Biol. 1994. V. 5. N. 4. P. 243 250.

190. Thach W.T., Goodkkin H.P., Keating J.G. The cerebellum and the adaptive coordination of movement// An. Rev. Neurosci. 1992. V. 15. P.403 442.

191. Tong G., Robertson L.T., Brons J. Climbing fiber representation of the renal afferent nerve in the vermal cortex of the cat cerebellum// Brain Res. 1993. V. 601. N. 1-2. P. 65 75.

192. Tranquilli Leali F.M., Artico M., Potenza S., Cavallotti C. Age-related changers of monoamineoxidases in rat cerebellar cortex// Eur. J. Histochem. 2003. V 47. P 81 86.

193. Wang G., Fowler S.C. Concurrent quantification of tremor and depression of locomotor activity induced in rats by harmaline and physostigmine// Psychopharmacology (Berl.). 2001. V. 158. N. 3. P. 273 280.

194. Watanabe M. Molecular mechanisms governing competitive synaptic wiring in cerebellar Purkinje cells// The Tohoku J. of Exp. Med. 2008. V. 214. N. 3. P. 175 190.

195. Weiss M. Rhythmic activity of spinal interneurons in harmaline-treated cats. A model for olivo-cerebellar influence at the spinal level// J. Neurol. Sci. 1982. V. 54. N. 3. P. 341 348.

196. Wilms H., Sievers J., Deuschl G. Animal models of tremor// Mov. Disord. 1999. V. 14. N.4. P. 557 571.

197. White A. M., Truesdale M. C., Bae J. G., Ahmad S., Wilson W.A., Best P.J., Swartzwelder H.S. Differential effects of ethanol on motor coordination in adolescent and adult rats// Pharmacol. Biochem. Behav. 2002. V. 73. N. 3. P.673 677.

198. Yamanaka H., Yanagawa Y., Obata K. Development of stellate and basket cellsand their apoptosis in mouse cerebellar cortex// Neurosci. Res. 2004. V. 50. P.13 22.

199. Zhang C., Hua Т., Zhu Z., Luo X. Age-related changes of structures in cerebellar cortex of cat// J. Biosci. V. 31. N. 1. P. 55 60.

200. Zhu J. N., Yung W. H., Kwok-Chong Chow В., Chan Y. S., Wang J. J. The cerebellar-hypothalamic circuits: potential pathways underlying cerebellar involvement in somatic-visceral integration// Brain Res. Rev. 2006. V. 52. N. 1. P. 93 106.

201. Zhao S., Chen N., Yang Z., Huang L., Zhu Y., Guan S., Chen Q., Wang J.H. Ischemia deteriorates the spike encoding of rat cerebellar Purkinje cells by raising intracellular Ca // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2008. V. 366. N. 2. P. 401 407.