Дисертація присвячена дослідженню функціювання мережі нейронів дорзальногорогу (ДР) спинного мозку (СМ) та їх внеску в обробку та передачу ноцицептивногосигналу до супраспінальних структур. В роботі вперше була встановлена роль різнихтипів спіно-парабрахіальних нейронів (СПН) І-ої пластини ДР в передачі специфічноїноцицептивної інформації та виявлено молекулярні та клітинні механізми, що лежать воснові цієї специфічності. СПН І-ої пластини СМ відіграють ключову роль в обробцібольових сигналів та є майже виключною групою клітин, що передають ці сигнали зіспинного до головного мозку. В даній роботі, для визначення молекулярних таклітинних механізмів, які беруть участь у спряженні вхідних та вихідних сигналів уСПН щурів, був використаний новий цілісний препарат СМ, який дозволяє проводитидосліди з непошкодженими клітинами та забезпечує цілісність мережевих зав'язків уДР. Нами було встановлено, що більшість СПН отримують невелику кількість прямихноцицептивних входів від С-волокон та генерують один потенціал дії (ПД) увідповідь на супрамаксимальний аферентний стимул, таким чином виконують рольпростого передавача сигналів від первинних аферентів. Однак, 69% всіх потенціалівдії, індукованих аферентною стимуляцією СПН, генеруються порівняно невеликоюфракцією (19%) нейронів. Ці нейрони отримують велику кількість прямих входів відAδ та С-волокон, генерують потужні групи ПД у відповідь на стимуляцію первиннихаферентів, та ефективно інтегрують локальну мережеву активність за допомогоюNMDA-залежних механізмів. Ми встановили, що вони підсилюють та інтегруютьноцицептивний вхідний сигнал, кодуючи його інтенсивність шляхом збільшеннякількості згенерованих ПД. В цій роботі ми також використовували субпіальнудоставку вірусних векторів, які несуть гени глутаматдекарбоксилази тавезикулярного транспортеру ГАМК в ДР СМ мишей. При цьому локальні збуджуючінейрони, що були заражені даними вірусами, починали синтезувати та виділятигальмівний медіатор ГАМК. На клітинному рівні, у нейронах ДР було показанозагальне збільшення гальмівної синаптичної активності та зменшення вірогідностівиникнення потенціалів дії у відповідь на стимуляцію дорзальних корінців. Введеннявірусних конструктів у СМ мишей з пошкодженим сідничним нервом, призводило доповного зникнення нейропатичного болю при відсутності побічних ефектів. Такимчином, в роботі були встановлені важливі клітинні механізми, що приймають участьу обробці ноцицептивних сигналів у ДР СМ та апробовано новітній терапевтичнийпідхід, що може бути використаний в терапії хронічного болю.^UThe dissertation is devoted to the study of the functioning of the neuronal networks of thedorsal horn of the spinal cord and their contribution to the processing and transmission ofnociceptive signals to supraspinal structures. For the first time, the role of different types ofspino-parabrachial neurons (SPN) of the lamina I in the transmission of specific nociceptiveinformation was established and the molecular and cellular mechanisms underlying thisspecificity were identified. Lamina I SPN's play a key role in the processing of pain signals andis an almost exclusive group of cells that transmit nociceptive signals from the spinal cord tothe brain. Here, to identify the molecular and cellular mechanisms involved in the coupling ofinput and output signals in rat lamina I SPN, a novel whole spinal cord preparation was used,which allows experiments with intact cells and ensures the integrity of network connections inthe dorsal corner. We found that most SPNs receive a small number of direct nociceptive inputsfrom C-fibers and generate one action potential in response to a saturating afferent stimulus,thus acting as a simple signal transmitter from the primary afferents. However, 69% of all actionpotentials induced by afferent stimulation in the entire population of SPN originate from a smallfraction (19%) of neurons. These neurons receive a large number of direct inputs from Aδ andC fibers, generate powerful butst of AP's in response to stimulation of primary afferents, andeffectively integrate local network activity through NMDA-dependent mechanisms. We havefound that they amplify and integrate the nociceptive input signal, encoding its intensity byincreasing the number of generated APs. In this work, we also used subpial delivery of viralvectors to the dorsal horn of the spinal cord of mice. These vectors are based on the use ofcapsides of adeno-associated viruses, which carry the genes glutamate decarboxylase andvesicular GABA transporter. Thus, local excitatory neurons that were infected with theseviruses began to synthesize and secrete the inhibitory GABA transmitor. As a result of theintroduction of high concentrations of viral constructs, there was a significant decrease in thepain mechanosensitivity of control mice. At the cellular level, dorsal horn neurons showed ageneral decrease in excitatory synaptic activity, an increase in inhibitory synaptic activity. Theadministration of viral constructs in the spinal cord of mice with damaged sciatic nerve, led tocomplete disappearance of neuropathic pain symptoms in the absence of side effects. Thus, weidentified important mechanisms involved in the processing of nociceptive signals in the dorsalspinal cord and tested a novel therapeutic approach that can be used in the treatment of chronicneuropathic pain.