Эндогенный моноамин серотонин (5-НТ) является одним из древнейших нейротрансмиттеров. 5-HT
участвует в регуляции двух функциональных систем спинного мозга млекопитающих – контроле моторного
выхода и регуляции боли. Серотонинергическая регуляция нейрональной активности носит сложный
характер, включающий как модуляцию синаптической передачи, так и модуляцию внутренних свойств
потенциал-зависимой нейрональной мембраны. Используя фармакологические методы, мы
идентифицировали подтип серотониновых рецепторов, участвующих в пресинаптической модуляции
спонтанной и миниатюрной синаптической активности в поясничных мотонейронах лягушки. На
перфузируемом препарате изолированного поясничного сегмента спинного мозга с помощью методики
внутриклеточного отведения потенциалов было исследовано модулирующее влияние 5-НТ и
специфических агонистов и антагонистов 5-НТ1, 2 рецепторов на спонтанные и миниатюрные тормозные и
возбуждающие постсинаптические потенциалы (мВПСП и мТПСП). В условиях блока спайковой активности
с помощью тетродотоксина (ТТХ, 1 мкМ) 5-НТ увеличивал частоту АМПА мВПСП и уменьшал частоту
глициновых мТПСП. Агонист 5-НТ1Б рецепторов суматриптан снижал частоту глициновых мТПСП, не
оказывая заметного влияния на пиковую амплитуду. Антагонист 5-НТ1,2 метисергид (10 мкМ) нивелировал
эффект суматриптана. Все использованные вещества, включая 5-НТ не влияли на параметры
ГАМКергической фракции мТПСП. Кроме того, 5-НТ и агонист 5-НТ2 рецепторов α-Ме-5-НТ (10 мкМ)
достоверно уменьшали быструю (fАНР) и среднюю (mАНР ) фазы следовой гиперполяризации. Агонисты 5-
НТ1А и 5-НТ1Б не оказывали влияния ни на fАНР, ни на mАНР. Суммарно полученные результаты позволяют
сделать вывод о вовлеченности 5-НТ1Б рецепторов в механизм пресинаптической модуляции спонтанного
везикулярного выделения глицина из пресинаптических окончаний. Как увеличение частоты
глутаматергических мВПСП, так и уменьшение частоты глициновых мТПСП смещает баланс между
синаптическим возбуждением и торможением в сторону возбуждения в спинальных нейронных сетях. Таким
образом, 5-НТ участвует в контроле моторного выхода и обеспечивает его облегчение. 5-НТ и α-Ме-5-НТ
участвуют также в регуляции аккомодационных свойств мотонейрона.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ №18-04-00247.

Endogenous monoamine serotonin (5-HT) is one of the oldest neurotransmitters. 5-HT regulates two
functional mammalian spinal cord systems – motor output control and pain. Serotonergic regulation of neuronal
activity is complex, including both modulation of synaptic transmission and modulation of intrinsic properties of the
potential-dependent neuronal membrane. Using pharmacological methods, we identified a subtype of serotonin
receptors involved in modulating spontaneous and miniature synaptic activity in lumbar frog motoneurons. A
modulating effect of 5-HT and specific agonists and 5-HT1, 2 receptor antagonists on spontaneous and miniature
inhibitory and excitatory postsynaptic potentials (mEPSP and mIPSP) was studied on a perfused preparation of an
isolated lumbar segment of the spinal cord using the intracellular recording technique. Under the conditions of a
block of spike activity with tetrodotoxin (TTX, 1 μM), 5-HT increased the frequency of AMPA mEPSP and reduced
the frequency of glycine mIPSPs. The 5-HT1B receptor agonist sumatriptan reduced the frequency of glycine
mIPSPs without exerting a noticeable effect on the peak amplitude. Antagonist 5-HT1, 2 receptors methysergide (10
μМ) eliminated effect of sumatriptan. All the substances used, including 5-HT, did not affect the parameters of the
GABAergic fraction of mIPSP. In addition, 5-HT and the 5-HT2 receptor agonist α-Me-5-HT (10 μM) significantly  reduced the fast (fAHP) and mean (mAHP) phases of the afterhyperpolarization. The 5-HT1A and 5-HT1B agonists
had no effect on either fAHP or mAHP. Together results allow to make a conclusion about the involvement of 5-
НТ1Б receptors in the mechanism of presynaptic modulation of spontaneous vesicular release of glycine from
presynaptic endings. Both an increase in the frequency of glutamatergic mEPSPs and a decrease in the frequency
of glycine mIPSP shifts the balance between synaptic excitation and inhibition toward excitation in the spinal neural
networks. Thus, 5-HT is involved in the control of the motor output and provides its facilitation. 5-HT and α-Me-5-
HT are also involved in the regulation of accommodation properties of motoneuron.
The work was supported by the RFBR grant No. 18-04-00247.