Motor Korteks'teki (M1) osilatör aktivite üzerinde eksitatör ve inhibitör nörotransmitter sistemlerin rolünün incelenmesi
Investigation of excitatory and inhibitory neurotransmitter systems on Motor Cortex (M1) oscillatory activity
Yazar: MAZHAR ÖZKAN
Danışman: PROF. DR. ÜMİT SÜLEYMAN ŞEHİRLİ
Marmara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Anatomi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Anatomi = Anatomy
Dizin: Anatomi = Anatomy ; Dopamin = Dopamine ; Elektrofizyoloji = Electrophysiology ; Motor beceriler = Motor skills ; Motor korteks = Motor cortex ; Neurolucida = Neurolucida ; Nörodejeneratif hastalıklar = Neurodegenerative diseases ; Parkinson hastalığı = Parkinson disease

Özet:
Amaç: Parkinson hastalığında (PH) dopamin'in (DA) yokluğu primer motor korteks (M1)'teki aşırı teta ve beta bantlarındaki osilatör aktivite ile ilişkilendirilmiştir. DA replasman tedavileri ve derin beyin stimülasyonu bu osilasyonların gücünü azaltırken, motor aktivitedeki iyileşme de buna eşlik eder. Yapılan son çalışmalarda M1'in PH tedavisinde potansiyel bir hedef olduğu belirtilmiştir. Bu çalışmada M1'in gerek kontrol gerekse PH'deki morfolojik, elektrofizyolojik ve farmakolojik özelliklerinin iyi bilinmesi amacıyla araştırılması amaçlanmıştır.
Gereç ve Yöntem: İlk olarak, M1 Lamina V'teki spontan ve indüklenmiş osilatör aktiviteler tanımlanmış ve çeşitli reseptör tiplerinin modülasyonu sonucunda değişimleri kaydedilmiştir. İkinci kısımda 6-hidroksidopamin ile unilateral Parkinson yapılmış hayvanlardan elde edilen beyin dokuları ilgili prosedür takip edilerek çalışılmış, veriler Spike2 ve Neurolucida yazılımları kullanılarak toplanmıştır. Deneylerden elde edilen tüm veriler GraphPad Prism yazılımı kullanılarak analiz edilmiştir.
Bulgular: Bu çalışmada farmakolojik olarak indüklenmiş M1 teta ve gama osilatör aktivitesi üzerine çeşitli reseptör modülasyonlarının etkileri ortaya çıkarılmıştır. Ayrıca sham, PH model sıçanların lezyonlu ve lezyonsuz hemisferlerindeki farklı yanıtlar ortaya çıkarılmıştır. M1 LV piramidal nöronlarına ait üç boyutlu yapıda ve dendritik çıkıntılarda gözlenen morfolojik değişimler gösterilmiştir.
Sonuçlar: Çalışmamızdaki bulgular neticesinde, dopamin, D1 ve D2-benzeri dopaminerjik reseptörlere ek olarak, α1-adrenerjik reseptörü ve muhtemelen DA/α1 heteromultimerik reseptörler üzerinde etki gösterdiği ve bu etkinin PH-lezyonlu hemisferlerde daha güçlü olduğu gözlenmektedir. Morfolojik bulgular piramidal nöronların azalan ateşlenebilirlikleri ile uyumluluk göstermektedir.

Abstract:
Aim: The absence of dopamine (DA) in Parkinson's disease (PD) has been associated with the emergence of exaggerated neuronal oscillatory activity in theta and beta bands in the primary motor cortex (M1). While DA replacement therapies and deep brain stimulation reduce the power of these oscillations, the improvement in motor activity is accompanied by this. Recent studies have shown that M1 is a potential target in the treatment of PD. In this study, it is aimed to investigate this area in order to know the morphological, electrophysiological and pharmacological properties of M1 in control and PD rats.
Material and Methods: Firstly, the spontaneous and induced oscillatory activities of M1 Layer V were defined and their changes after various receptor modulations were recorded. Secondly, The brains of unilateral 6-hydroxydopamine injected Parkinson model animals were studied according to experimental procedures and the data were collected using Spike2 or Neurolucida software. Finally, the data were analyzed using GraphPad Prism software.
Results: The effects of the modulation of different receptors on pharmacologically induced M1 theta and gamma oscillatory activity were revealed in this study. Also, the differences in the responses among sham, non-lesioned and lesioned hemispheres of PD rats were disclosed. Also, the morphological changes in the three-dimensional structure and the dendritic spines of the M1 LV pyramidal neurons were discovered.
Conclusion: The results of electrophysiological experiments show that dopamine acts on D1 and D2-like, α1-adrenergic and probably dopamine/α1 heteromultimeric receptors in M1 and its effect gets stronger in PD model hemisphere. The morphological findings are compatible with the reduced excitability of the pyramidal neurons.