научная статья по теме ПАЛЕОАМИГДАЛА: МОРФОГЕНЕЗ ЯДЕРНЫХ, ПАЛЕОКОРТИКАЛЬНЫХ И МЕЖУТОЧНЫХ ФОРМАЦИЙ В ПОСТНАТАЛЬНОМ ПЕРИОДЕ РАЗВИТИЯ КРЫСЫ Биология

Текст научной статьи на тему «ПАЛЕОАМИГДАЛА: МОРФОГЕНЕЗ ЯДЕРНЫХ, ПАЛЕОКОРТИКАЛЬНЫХ И МЕЖУТОЧНЫХ ФОРМАЦИЙ В ПОСТНАТАЛЬНОМ ПЕРИОДЕ РАЗВИТИЯ КРЫСЫ»

= МОРФОГЕНЕЗ =

УДК 591.39:612.826:599.323.4

ПАЛЕОАМИГДАЛА: МОРФОГЕНЕЗ ЯДЕРНЫХ, ПАЛЕОКОРТИКАЛЬНЫХ И МЕЖУТОЧНЫХ ФОРМАЦИЙ В ПОСТНАТАЛЬНОМ ПЕРИОДЕ

РАЗВИТИЯ КРЫСЫ © 2015 г. А. В. Ахмадеев, Л. Б. Калимуллина

Башкирский государственный университет 450076, Уфа, ул Заки Валиди, 32

E-mail: mpha@ufanet.ru Поступила в редакцию 15.05.2013 г.

Окончательный вариант получен 08.11.2013 г.

Исследована цитоархитектоника и выраженность апоптоза, как показателя стабилизации формообразовательных процессов, в ядерных, палеокортикальных и межуточных формациях палеоами-гдалы крыс на 21-ый, 24-ый, 28-ой и 31 дни постнатального развития крысы. Проведенный анализ свидетельствует о том, что морфогенез указанных формаций характеризуется гетерохронией, обусловленной сложностью их структурной организации, предопределенной филогенетическим возрастом. На 21-й день постнатального развития крысы хорошо дифференцируется только дорсоме-диальное ядро, на 24-28-й день — заднее медиальное ядро. Медиальная часть заднего кортикального ядра (межуточная формация) дифференцируется от латеральной части этого ядра на 28 день. Имеющая характеристики палеокортикальной формации, латеральная часть заднего кортикального ядра, приобретает свойственную для взрослой особи цитоархитектонику на 31 день постнатального развития. Динамика изменений величин апоптического индекса отражает процессы стабилизации формообразовательных процессов, охарактеризованных на основании цитоархитектонических критериев. Полученные результаты и данные нейрогенетики, указывая на наличие пространственно-временных градиентов в формировании МК и множественность исходных гистогенетических доменов, свидетельствуют о правильности ранее высказанной концепции (Акмаев, Калимуллина, 1993) о субстрате этого образования мозга как ядерно-палеокортикальном компоненте мозга.

Ключевые слова: палеоамигдала, миндалевидный комплекс мозга, морфогенез, постнатальный период развития, ядра, палеокортекс, генетические маркеры субпаллидальных, паллиальных структур мозга.

DOI: 10.7868/S0475145015010024

Миндалевидный комплекс (МК) вовлечен в регуляцию широкого круга физиологических процессов, начиная от деятельности отдельных органов и систем до целостных поведенческих актов, определяющих адаптацию организмов, их половое, пищевое и агрессивно-оборонительное поведение (Чепурнов, Чепурнова, 1981, Акмаев, Калимуллина, 1993, Романова, 2005, Любашина, 2008). Велика роль МК в определении личностных характеристик человека в связи с его участием в формировании эмоций, кратковременной и долговременной памяти, процессах обучения (Симонов, 1987, Шуваев, Суворов, 2001; Шуль-говский, 2003). Нарушение функций МК лежит в основе многих психоневрологических расстройств (Bupesh et al., 2010, 2011, Medina et al., 2011, Chiap-poni et al., 2013, Josephson et al., 2013), причинами которых могут быть нарушения морфогенеза его структур, вызванные стрессорными воздействия в пренатальном и раннем постнатальном периоде

развития организма. Это указывает на актуальность исследований механизмов его формирования в процессе индивидуального развития организмов.

Изучение морфогенеза структур МК, на территории которого произошло формирование древней коры — палеокортекса, способно внести вклад в понимание путей эволюции мозга и сформировать базис для успешного развития нового направления эволюционной нейробиологии — геноархитектоники корковых и подкорковых формаций. Фундаментальными исследованиями по эволюционной нейрогистологии выявлена генетическая связь между подкорковыми центрами и корковыми формациями, т.к. показано, что экранные центры (включая и корковые формации) формируются на основе ядерных центров (Заварзин, 1986), и этот процесс происходит постепенно, через стадии переходных структур, получивших на-

звание межуточных формаций (Филимонов, 1974).

Эволюционно-морфологические исследования показали, что в составе МК, представляющего собой ядерно-палеокортикальный компонент мозга, следует выделять древнюю часть — палео-амигдалу, старую часть — архиамигдалу, и филогенетически новую часть — неоамигдалу (Акмаев, Калимуллина, 1993, Ахмадеев, Калимуллина, 2005, АкИшаёееу, КаИтиШпа, 2005). Субстратом палеоамигдалы являются структуры кортико-ме-диальной группировки заднего отдела МК: дор-сомедиальное, заднее медиальное и заднее кортикальное ядра (АкИшаёееу, КаИшиШпа, 2005). Несмотря на то, что перечисленные структуры обозначаются литературе термином "ядра", они имеют различия в цитоархитектонических характеристиках и нейронной организации, указывающие на их различный филогенетический возраст (АкИшаёееу, 2001). Дорсомедиальное и заднее медиальное ядра являются типичными ядерными центрами и представляют собой филогенетически древние структуры. В составе заднего кортикального ядра выделяют две части (медиальную и латеральную), при этом в латеральной части определяются три зоны — поверхностная, поверхностно-клеточная и глубокая, что позволяет на основании выработанных в нейроанатомии критериев, рассматривать ее как формацию палео-кортекса (Р1§аеИе, 1971). Медиальная часть заднего кортикального ядра является межуточной формацией, т.к. ее структурная организация является переходной между ядрами и палеокортексом. Вопрос — как происходит морфогенез ядер, межуточных и палеокортикальных формаций палео-амигдалы — остается неисследованным.

Целью работы являлся цитоархитектониче-ский анализ морфогенеза ядерных, межуточных и палеокортикальных формаций палеоамигдалы в постнатальном периоде развития крысы и обсуждение выявленных закономерностей с привлечением сведений нейрогенетики о роли гистогене-тических доменов, формируемых в эмбриогенезе, в их формировании.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

Исследование цитоархитектоники проведено на 20 крысах линии Вистар, головной мозг которых изучали на 21-й, 24-й, 28-й и 31 дни постна-тального развития (5 самцов на каждый срок). Выбор данного периода для исследования был продиктован двумя обстоятельствами: 1. учетом срока, когда в постнатальном периоде (ПП) развития крысы структуры палеоамигдалы распознаются цитоархитектонически. Известно, что МК (как гомогенное скопление клеток) можно распознать, начиная с 14-го дня эмбрионального развития, но дифференцировка на ядра начинает-

ся с 8-го дня ПП и протекает до 40-го дня, при этом цитоархитектонически структуры МК распознаются с 20 дня ПП (Ricotti, 1965, Kozik, Szc-zech, 1976, Jagalska-Majewska et al., 2003); 2. Отсутствием в литературе сведений о морфогенезе различных по цитоархитектонике структур палеоамигдалы в ранний ювенильный период развития крысы, который протекает с 21 по 28 дни постнатального развития и характеризуется важными перестройками в нейроэндокринной системе мозга, протекающими с участием палеоамигдалы. Известно, что нейроны палеоамигдалы имеют рецепторы к половым стероидам и включаются в формирование положительной обратной связи (Docke et al., 1978, Rasia-Filho et al., 2012).

Эвтаназию проводили с соблюдением правил гуманного обращения с экспериментальными животными, изложенных в Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (ETS N 123) от 18 октября 2006 года. Готовили серийные фронтальные срезы толщиной 20 мкм, которые окрашивали крезилом фиолетовым по Нисслю. Апоптозные клетки выявляли методом TUNEL. Головной мозг 20 крыс (по пять особей в соответствующие сроки) фиксировали в 4% пара-формальдегиде на 0.1 M фосфатном буфере (PBS, pH 7.3—7.4), заливали в парафин и готовили фронтальные срезы толщиной 5 мкм, которые помещали на предметные стекла, покрытые L-лизином. Для выявления TUNEL-окрашенных структур использовали набор реактивов ApopTag In Situ Apoptosis Detection Kit (фирма Chemicon). Подсчет апоптического индекса (АИ) производили по формуле предложенной (Rakic, Zecevic, 2000), вводя в нее суммарное количество клеток, содержащихся в трех следующих друг за другом срезах. Статистическую обработку выполняли с использованием методов параметрической статистики с помощью пакета программ "Statistica '99 Edition" (Kernel release 5.5 by StatSoft inc. 1984-1999). Для оценки значимости сравнения вариационных рядов использовали í-критерий Стьюдента.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Палеоамигдала располагается в заднем отделе МК, формируя медио-базальный угол полушария конечного мозга. Изучение цитоархитектоники структур палеоамигдалы на различных сроках постнатального периода (ПП) позволило выявить динамику происходящих перестроек, имеющих определенные особенности в каждой из изученных формаций.

На 21 день ПП дорсомедиальное ядро (ДМЯ) образовано скоплением нейронов, которое прилежит к узкому выросту нижнего рога бокового желудочка (рисунок). Нейроны ядра преимущественно среднего размера, их перикарионы

Цитоархитектоника структур палеоамигдалы на различных сроках постнатального развития крысы: (а) — 21 день, (б) и (в) — 24 день, (г) — 28 день, (д, е) — 31 день постнатального периода. Обозначения: ДМЯ — дорсомедиальное ядро; (ж) — нижний рог бокового желудочка; ЗМЯ + ЗКЯ — скопление нейронов, формирующих заднее медиальное и заднее кортикальное ядра; ЗМЯ — заднее медиальное ядро, ЗКЯ — заднее кортикальное ядро, ЗКЯм — медиальная часть заднего кортикального ядра, ЗКЯл — латеральная часть заднего кортикального ядра, П.з. — поверхностная зона, П-кл.з. — поверхностно-клеточная зона, Г.з. — глубокая зона латеральной части заднего кортикального ядра. Фото (а—д) — окраска по Нисслю, (е) — апоптозные тельца в ЗКЯ показаны стрелками (в препаратах, приготовленных по методу TUNEL они идентифицируются по характерной окраске, отличной от окраски по Нисслю). Масштаб (а—д) — 50 мкм, (е) — 200 мкм.

округлой или овальной формы. Среди нейронов располагаются олигодендроциты, а в периферических зонах ядра преобладают клетки астроци-тарной глии. Скопление нейронов, формирую-

щих заднее медиальное ядро (ЗМЯ), распознается лишь по топографии, т.к. имеет такую же плотность нейронов, что и заднее кортикальное ядро (ЗКЯ). Эти два ядра в указанный срок ПП образу-

Динамика интенсивности апоптоза в структурах палео-амигдалы в постнатальном р

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Биология»