Registration Number
0825U004159, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
11-12-2025
popup.evolution
.
Title
Descending modulation of neuronal activity in the spinal cord nociceptive networks
Author
Ivan O. Blashchak, Доктор філософії
popup.head Pavlo V. Bilan
popup.opponent Oleksandr V. Zholos
popup.opponent Vadym H. Sydorenko
popup.review Hanna V. Dumanska
popup.review Iryna V. Lushnikova
popup.rada
Bogomolets Institute of Physiology of the National Academy of Sciences of Ukraine
Description
Ініціація і підтримання болю залежать від складної активності периферичних і центральних нейронних мереж. Первинні аференти передають сенсорні сигнали від рецепторів через ганглії дорзального корінця до сірої речовини спинного мозку, де інформація обробляється проекційними та локальними нейронами. Ключовими зонами для передачі ноцицептивних сигналів є поверхня дорзального рогу і області навколо центрального каналу (пластинки І та X). Активність нейронів із супраспінальними проекціями передається далі висхідними трактами у головний мозок. Низхідні шляхи зі стовбура мозку, в першу чергу ті, що проходять в складі задньобічного канатика (ЗБК), модулюють активність спинномозкових ноцицептивних зон, що може посилювати або пригнічувати біль. Механізми цієї низхідної регуляції, особливо у пластинках І та X, залишаються недостатньо вивченими.
Ростральна вентромедіальна зона довгастого мозку (РВДМ) є центральною ретрансляційною станцією серед низхідних шляхів больової регуляції, яка отримуює проекції від кори, периакведуктальної сірої речовини, таламуса та інших структур. Активність РВДМ відіграє роль як у формуванні больових відчуттів, так і їх пригніченні, проте детальне розуміння механізмів цих процесів на рівні спинного мозку досі відсутнє.
Метою роботи було визначення синаптичних механізмів низхідної модуляції нейронних мереж ноцицептивних пластин спинного мозку. Відповідно до мети завданнями роботи було з’ясувати вплив низхідних волокон у складі ЗБК та низхідних шляхів від РВДМ на первинно-аферентні входи та активність нейронів першої та десятої пластинок спинного мозку гризунів.
Об’єктом досліджень була активність нейронів першої та десятої пластинок дорзального рогу спинного мозку, в той час як предметом досліджень були механізми низхідної модуляції цих нейронів.
У роботі з використанням ряду сучасних методик – електрофізіологічних, фармакологічних та оптогенетичних – проведено дослідження з ціллю відповісти на широке коло окреслених питань. Зокрема, вперше було показано, що активність нейронів ноцицептивних мереж пластинки X спинного мозку майже повністтю контролюється низхідними шляхами в складі ЗБК, при цьому модуляторна дія цих шляхів залежить від частоти і тривалості їх активності. За допомогою розробленої методики специфічної фотостимуляції волокон, що походять з РВДМ у ex-vivo препараті спинного мозку, вперше було показано, що активація цієї групи низхідних аксонів спричиняє моно- та полісинаптичні гальмівні відповіді в нейронах пластинки І, а також пресинаптично регулює як збуджувальні, так і гальмівні входи у мережі нейронів дорзального рогу.
Низхідні шляхи є потенційними мішенями для фармакологічної терапії патологічних больових станів. Розуміння механізмів хронічного болю неможливе без розуміння нормальної фізіології структур, які беруть участь у його регуляції та підтриманні. Тому подібні дослідження сприятимуть розробці нових та покращенню існуючих засобів лікування хронічного болю, зокрема, спрямованих на відновлення збалансованої низхідної модуляції.
Загалом, в роботі показано, що активність низхідних шляхів, яка відповідає ендогенній, здатна здійснювати повний контроль нейронних мереж люмбарного відділу спинного мозку шляхом одночасного пре- та постсинаптичного інгібування. Підтверджено, що до пресинаптичного інгібування первинних аферентів спільно залучені декілько нейромодуляторів – норадреналін, допамін, серотонін і ендогенні опіоїди. Наведені в роботі дані свідчать про потужну і точну низхідну модуляцію соматосенсорної та вісцеральної ноцицепції у першій і десятій пластинках спинного мозку.
Registration Date
2025-11-25
popup.nrat_date
2025-11-25 / 2026-07-02
