Дисертація присвячена вивченню основних електричних, морфологічних, синаптичних і фармакологічних властивостей вторинних сенсорних нейронів больової чутливості в желатинозній субстанції (ЖС) спинного мозку молодих дорослих щурів. Нейрони ЖС мають різноманітну морфологічну будову, по параметрам аксо-дендритного дерева розрізняються п'ять структурних типів: центральний, островковий, вертикальний, медіо-латеральний і радіальний. Структурні особливості клітин однак не корелюють з їх функціональними характеристиками, відображаючи значною мірою трьохвимірну організацію спинного мозку. По характеру своєї електричної активності (патерну) у відповідь на тривалу деполяризацію, нейрони ЖС чітко розрізняються на три групи, демонструючи тонічну генерацію потенціалів дії (ПД), таку, що адаптується та затриману генерацію. Такий принцип розподілу клітин здається обоснованим, оскільки він корелює з виконуваними кожним нейроном фізіологічними функціями в процесах больової сигналізації. Так, клітини з тонічною генерацією належать ймовірно до збудливих глутамат-ергійних інтернейронів ЖС. Закономірність такого підходу підкреслюється також фактом спостереження схожих патернів активності в тих нейронах вищих відділів ЦНС (гіпоталамус, таламус, кора), які мають чітко визначені фізіологічні функції. Таким чином, встановлення механізмів формування електричних патернів має важливе нейробіологічне значення. Характерна електрична активність нейронів ЖС формується завдяки експрессії в їх мембранах специфічного набору потенціал-залежних іонних каналів. Тонічний патерн обумовлюється взаємодією всього двух іонних провідностей, швидкої Na+ (GNa) та затриманного випрямлення К+ (KDR). Генерація, що адаптується, виникає в нейронах завдяки зменьшення щільності насамперед Na+ каналів. Затримана генерація ПД обумовлюється експрессією у відповідних клітинах підпорогової калієвої провідності А-типу, додаткової до GNa і KDR. Кальцієві та Ca2+-залежні провідності не приймають участі у формуванні базових патернів, здійснюючи лише їх модуляцію шляхом впливу на рівень мембранного потенціалу та частоту ПД. Досліджені також механізми впливу на електричну поведінку клітин ЖС центральних анальгетиків (опіоди, нейропептид Y). Останні зв'язуються із своїми сомато-дендритними рецепторами (відповідно, мю- і Y1-типу) і на протязі хвилин гальмують електричну активність дією не на потенціал-керовані, а на потенціал-незалежні провідності (останні приймають участь у формуванні пасивних властивостей мембрани). Вірогідним ефектором дії анальгетиків є К+ канали вхідного випрямлення, залежні від G-білків (GIRK). Для обох анальгетиків характерна їх клітинна селективність: вони діють майже виключно на клітини з тонічною генерацією ПД. Оскільки останні належать до збудливих інтернейронів ЖС, то селективне гальмування їх активності опіодами і нейропептидом Y становить собою один із механізмів аналгетичної дії цих речовин. На додаток до постсинаптичних ефектів, нейропептид Y впливає і на синаптичні процеси вивільнення медіаторів. Аналогічно опіоідам, нейропептид неселективно зменшує активність в збудливих (через Y2-рецептори) і гальмівних гліцин-ергійних синапсах (Y1-рецептори). Ці пресинаптичні ефекти не залежать від характеру електричної активності постсинаптичного нейрону. Сукупність отриманих результатів вказує на значну гетерогенність вторинних сенсорних нейронів в ЖС і підкреслює першочергову роль саме електричних параметрів в аналізі властивостей і фізіологічних функцій цих клітин в процесах больової сигналізації. Ключові слова: спинний мозок, желатинозна субстанція, біль, нейрони, електричні властивості, тип генерації, потенціали дії, збудливість, іонні канали, анальгетики, опіоіди, нейропептид Y, рецептори, синапси, глутамат, гліцин, ГАМК.
