ИЗМЕНЕНИЕ АКТИВНОСТИ НЕЙРОНОВ БЛЕДНОГО ШАРА У ПАЦИЕНТОВ С DYT1 Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК 612.82

ИЗМЕНЕНИЕ АКТИВНОСТИНЕЙРОНОВ БЛЕДНОГО ШАРА У ПАЦИЕНТОВ С DYT1

DOI

Джалагония И. З.1, Усова С. В.1, Гамалея А. А.2, Томский А. А.2, Седов А. С.1

1 Федеральный исследовательский центр химической физики имени Н. Н. Семенова Российской академии наук, Москва, Россия.

2 Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии имени академика Н. Н. Бурденко, Москва, Россия.

E-mail: indiko.dzh@gmail.com

Аннотация: Дистония — двигательное расстройство, характеризующееся непроизвольными мышечными сокращениями. Патофизиологические механизмы, приводящие к подобной симптоматике, остаются неизвестны. У некоторых пациентов с дистонией обнаружена мутация в гене DYT1. DYT1 мутация приводит к дисфункции белка торзина А, но эффект на нейронную активность бледного шара неизвестен. Целью данного исследования был сравнительный анализ электрофизиологической активности нейронов бледного шара у пациентов с DYT1 дистонией и идиопатической дистонией.

Ключевые слова: бледный шар; дистония; DBS; DYT1; микроэлектродная регистрация

Введение.

На сегодняшний день нет понимания патофизиологических механизмов, приводящих к дистонии. Дополнительную сложность в исследовании дистонии вносят многочисленные мутации, ассоциированные с данным заболеванием. Одной из таких мутаций является DYT1 мутация, приводящая к некорректной работе белка торзина (TOR1A). Влияние данной мутации на активность бледного шара человека неизвестно.

Работа направлена на выявление изменений нейронной активности бледного шара человека, уточнение имеющихся и разработка новых гипотез, объясняющих механизмы влияния мутации DYT1 на активность базальных ганглиев.

Методика.

Данные были получены во время стереотаксических операций по вживлению электродов для глубинной стимуляции мозга. Во время операций мы получали запись активности одиночных нейронов во внешнем и внутреннем сегменте бледного шара у 5 пациентов с DYT1 и 6 пациентов без DYT1. Всего была проанализирована активность 674 нейронов. С помощью метода иерархической кластеризации нейроны были разделены на 3 группы: паузные, тонические и пачечные. [1] Были определены частота разрядов, коэффициент вариации, индекс асимметрии и другие параметры нейронной активности.

Результаты.

Мы показали, что в обоих сегментах бледного шара была обнаружена сниженная частота разрядов и увеличение межпачечного интервала в пачечных и паузных нейронах. В тонических нейронах значимых различий не было обнаружено. Также было показано, что в отличие от контрольной группы у пациентов с мутацией DYT1 нейронная активность внутреннего и внешнего бледного шара была представлена нейронами с одинаковыми характеристиками импульсной активности.

Заключение.

Мы показали снижение активности нейронов в обоих сегментах бледного шара, что указывает на общий для этих структур патологический очаг, которым может быть стриатум. [2]Мы связываем уменьшение специфичности ядер с доминирующим ингибирую-щим влиянием стриатума, на фоне которого остальные входящие сигналы в бледный шар становятся менее значимыми.

Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ (грант ÏS—Ï5—OOOO9), а также при частичной поддержке РФФИ

(грант 2O—OÏ5—OO43S).

Список литературы:

1. V. Myrov, A. Sedov, A. Tomskiy, L. Myrova, and E. Belova, "A new approach for estimation of spiketrain patterns in basal ganglia," Prog. Brain Res., vol. 249, pp. 321—325, 2019.

2. M. Scarduzio, C. N. Zimmerman, K. L. Jaunarajs, Q. Wang, D. G. Standaert, and L. L. McMahon, "Strength of cholinergic tone dictates the polarity of dopamine D2 receptor modulation of stri-

atal cholinergic interneuron excitability in DYT1 dystonia," Exp. Neurol., vol. 295, pp. 162—175, Sep. 2017, doi: 10.1016/j.expneu-rol.2017.06.005.

CHANGES IN ACTIVITY IN GLOBUS PALLIDUSIN DYT1 PATIENTS

Dzhalagoniya I. Z.1, Usova S. V.1, Gamaleya A. A.2, Tomskiy A.A2, Sedov A. S.1

1 N. N. Semenov Federal Researc Center for Chemical Physics Russian Academy of Science, Moscow, Russia

2 N. N. Burdenko National Medical Research Center for Neurosurgery, Moscow, Russia

Abstract: Dystonia is a motor disorder characterized by involuntary muscle contractions leading to a pathological posture, and often accompanied by dystonic tremor. The pathophysiological mechanisms leading to such symptoms remain unknown. Some patients with dystonia have a mutation in the DYT1 gene. The DYT1 mutation leads to dysfunction of the torsinA protein, resulting in increased activation of striatum neurons that suppress the globuspallidus. The aim of this study was a comparative analysis of the neuronal activity of globuspallidus in patients with DYT1 dystonia and idiopathic dystonia.

Keywords: globus pallidus; dystonia; DBS; DYT; microelectrode registration