Структурно-функциональный отклик биологических нейронных сетей на внешние модулирующие воздействия

Abstract

Functioning of biological neuronal ensembles at the cellular and network levels in conditions of external electrical and chemical modulating influences has been investigated. Multichannel electrical stimulation was shown to induce functional processes associated with neural network learning in neural tissue in vitro. Mathematical models were used to establish characteristics of extracellular electrical signals formation and rules of competitive learning in hippocampal neural ensembles. Features of neural and glial cells functioning in conditions of induced pathological states with involvement of reactive oxygen species have been analyzed. New mechanisms of hydrogen peroxide regulatory action associated with adenosine receptors activation have been proposed. = Исследовано функционирование ансамблей биологических нейронов на клеточном и нейросетевом уровнях в условиях электрических и химических внешних воздействий с применением разработанных аппаратных и методических решений. Показано индуцирование функциональных процессов, связанных с нейросетевым обучением, в нервной ткани in vitro в условиях многоканального электрического воздействия. С применением разработанных моделей получены характеристики формирования внеклеточных электрических сигналов и установлены закономерности конкурентного обучения в нейронных ансамблях среза гиппокампа. Проанализированы особенности функционирования нервных и глиальных клеток в условиях индуцированных патологических состояний с участием активных форм кислорода, предложены новые механизмы регуляторного действия пероксида водорода, связанные с активацией аденозиновых рецепторов.