Вплив синхронного та асинхронного сигналів від пірамідних нейронів на синхронізацію в мережах ГАМКергічних інтернейронів гіпокампа

Abstract

Дослідили вплив рівня стохастичності збуджувального синаптичного сигналу від пірамідних нейронів на генерацію коливань у мережах інтернейронів гіпокампа з шунтувальними ГАМКергічними синапсами. Використовували модифікацію математичної моделі мережі інтернейронів (Vida et al. 2006) і модель зовнішнього синаптичного сигналу з пуасонівським розподілом часового інтервалу між подіями. Повністю синхронізований синаптичний сигнал, коли кожний інтернейрон у мережі отримував струм з однаковою амплітудою та частотою, викликав у мережі коливання з високою синхронізацією (k > 0,9). Збільшення частоти синаптичного сигналу викликало відповідне збільшення частоти коливань у мережі. Поступове збільшення стохастичності синаптичного струму з 0,001 до 0,200 викликає зменшення синхронізації коливань у мережі інтернейронів з 0,89 до 0,11 при однаковій частоті сигналу (6 Гц). Частота коливань у мережі інтернейронів також зменшується з 55,6 до 35,7 Гц відповідно для рівня стохастичності 0,001 та 0,200 та частоти збудження 58 Гц. Зменшення частоти та синхронізації коливань у мережі може бути пояснено нездатністю шунтувальних ГАМКергічних синапсів синхронізувати роботу окремих інтернейронів при значному зростанні стохастичності зовнішнього збудження. Крім того, продемонстровано наявність діапазону частот вхідного сигналу 30–40 Гц, в межах якого відбувається значне зростання синхронізації коливань у мережі незалежно від ступеня стохастичності зовнішнього збудження.