Особенности одновременного воздействия возбуждающих синаптических токов на нейрон с дифференциацией отклика

Некоторые типы нейронов, например дофаминергические, норадренергические и серотонинергические, могут демонстрировать дифференциацию отклика на возбуждающие синаптические стимулы, то есть генерировать в ответ на эти стимулы качественно разные отклики. В частности, воздействие NMDA-тока обычно приводит к высокочастотной генерации (более чем в 5 раз по сравнению с тонической активностью), в то время как AMPA-ток не может приводить существенному увеличению частоты и при относительно небольших значениях силы тока подавляет активность нейрона. Поскольку оба тока вызываются глутаматными рецепторами, и, следовательно, в большинстве случаев активируются одновременно, в этой статье рассмотрен вопрос их одновременного воздействия на нейронную модель, обладающую дифференциацией отклика. Показано, что в зависимости от значений проводимостей AMPA и NMDA рецепторов возможно получение разных режимов нейронной активности (состояние покоя, низкочастотную или высокочастотную активность). Максимальная частота генерации достигалась при одновременном действии обоих синаптических токов. Дополнительный рост частоты, связанный с активацией AMPA-тока в дополнение к NMDA-току, может составлять до 20%. Таким образом, было установлено, что основной вклад в рост частоты дает NMDA-ток, а AMPA-ток способствует дальнейшему увеличению частоты. Динамический механизм такого синергетического действия синаптических токов проиллюстрирован с помощью эволюции фазового портрета модели.