Синапсы являются высокоспециализированными структурами, предназначенными для обеспечения
точной и эффективной связи между нейронами, они передают информацию от пресинаптических клеток к
постсинаптическим. В последние два десятилетия появились свидетельства того, что важную роль в
функционировании синаптических связей играют перисинаптические отростки астроцитов. На этом
основании была сформулирована новая концепция «трехстороннего синапса», которая заключается в том,
что синаптически ассоциированные отростки должны рассматриваться как третий интегральный элемент
синапсов (Araque et al., 1999). Целью работы было изучение вклада астроцитарных отростков в
формирование функциональных связей с атипичными нейронными мишенями. Ошибочные синаптические
контакты могут возникать в денервированных участках мозга при травмах, инсультах и
нейродегенеративных заболеваниях.
Для оценки роли перисинаптических отростков астроцитов в созревании и сохранении синаптических
связей, установленных с несвойственными им мишенями, мы использовали интраокулярные
трансплантаты, которые развиваются в отсутствии естественных афферентных нервных волокон и
эфферентных мишеней, в результате чего нейроны формируют атипичные синаптические контакты между
собой. Было проведено сравнение трехчастной синаптической ультраструктуры в септальных
трансплантатах после трех месяцев их развития в передней камере глаза и в нормальной септальной
области мозга взрослых крыс. Для морфометрического анализа с помощью компьютерной программы
UTHSCSA Image Tool использовали по 100 микроизображений синаптических окончаний с четкими
структурными признаками возбуждающих контактов из экспериментальных и контрольных образцов.
Результаты показали, что в обеих экспериментальных группах размеры постсинаптических уплотнений в
индивидуальных синапсах значительно варьировали; однако средние значения протяженности уплотнений
в группах практически не различались. Обнаружено также, что в исследованном материале большинство
синапсов имели непосредственную анатомическую связь с астроцитарными отростками. В то же время
степень окружения пресинаптических терминалей астроцитами различалась, и в трансплантатах она была
почти в 2 раза больше, чем в нормальном септуме. Таким образом, полученные данные показывают, что
атипичная иннервация нейронов в интраокулярных трансплантатах не влияет на общую возбудимость
нервной ткани, а астроциты имеют ключевое значение не только для созревания и сохранения
синаптических контактов с несвойственными им нейрональными мишенями, но и для защиты нейронов от
гипервозбуждения. Работа поддержана грантом РФФИ № 17-04-00786.

Synapses are highly specialized structures designed to guarantee precise and efficient communication
between neurons; they transfer information from presynaptic cells to postsynaptic ones. During the last two
decades emerged evidences that perisynaptic astrocytes play a key role in the development and function of
synaptic connections. On this basis, a new concept of the "tripartite synapse" was formulated. This concept is that
synaptically associated astrocytes should be viewed as the third integral elements of synapses (Araque et al.,
1999). The aim of the work was to study the contribution of astrocytic processes to the formation of functional
connections with inappropriate neuronal targets. Incorrect synaptic contacts can arise in the denervated sites of the
brain after traumas, strokes and neurodegenerative diseases.
To test the role of perisynaptic astrocytic processes in the maturation and maintenance of synapses
established with inappropriate neuronal targets, we used intraocular grafts, in which there are no both natural
afferent nerve fibers and relevant targets, as a result of which neurons form atypical synaptic contacts between
each other. The comparative study of tripartite synaptic ultrastructure was performed in the septal grafts after 3
month of survival in the anterior eye chamber and septal nuclei of the normal adult rats. For morphometric analysis
by computer program UTHSCSA Image Tool, 100 microimages of synaptic terminals with clear structural signs of
excitatory contacts were selected from both experimental and control samples. The results showed that sizes of
postsynaptic densities of individual synapses were very variable in both experimental groups. However, the
average values of the density extents were not statistically different between control and transplant tissues. It was
also found that the majority of synapses had a direct anatomical connection with the astrocytic processes. The
degree of astroglial perisynaptic sheath was various in different presynaptic terminals; at the same time it was
almost two times greater in the septal grafts than in normal septum. Thus, the obtained data showed that atypical
neuronal innervation does not affect the general excitability of grafted tissue, and astrocytes are key importance not
only in the maturation and maintaining non-specific synaptic contacts, but also in protecting neurons from
hyperexcitation. The work was supported by grant RFBR (project № 17-04-00786).