Развитие основных проводящих систем мамиллярных тел в процессе перинатального онтогенеза у крыс тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.30, кандидат биологических наук Алпеева, Елена Викторовна

• Алпеева, Елена Викторовна
• кандидат биологических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Алпеева, Елена Викторовна

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

I. Методические подходы к исследованию внутримозговых связей 6 (исторический обзор):

1) Применение различных прижизненных маркеров.

2) Использование липофильных красителей.

II. Мамиллярные тела (mammillary bodies) как часть лимбической 10 системы:

1). Структура мамиллярных тел и их локализация в мозгу крыс.

2). Связи мамиллярных тел со структурами переднего, 15 промежуточного и среднего мозга: а). Мамилло-тегментальный тракт (mammillotegmental tract); б). Мамиллярная ножка (mammillary peduncle); в). Мамилло-таламический тракт (mammillothalamic tract); г). Свод (fornix); д). Связи мамиллярных тел со структурами переднего мозга; е). Проекции ядер гипоталамуса на мамиллярные тела.

3). Нейрохимическая природа нейронов и связей мамиллярных

4). Функции мамиллярных тел и их проекционных систем. 33 Участие мамиллярных тел в интегрированной работе мозга.

III. Развитие связей мамиллярных тел.

IV. Генетические аспекты развития мамиллярных тел и их трактов. 41 МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ 46 РЕЗУЛЬТАТЫ

1). Распределение липофильных маркеров в местах нанесения.

2). Развитие связей мамиллярных тел со структурами среднего 54 мозга.

--3).-Развитие мамилло-таламического тракта и формирование 66~ иннервации ядер переднего таламуса его аксонами.

4). Топографическая организация связей мамиллярных тел со 76 структурами среднего мозга и переднего таламуса, выявляемая при локальном нанесении маркеров на разные области мамиллярных тел.

5). Выявление свода.

6). Специфика выявления связей мамиллярных тел при помощи 82 Dil на более поздних сроках постнатального развития. ОБСУЖДЕНИЕ

1). Методические особенности применения липофильных 83 красителей.

2). Нанесение маркеров и последующая обработка материала.

3). Формирование мамиллярных тел.

4). Развитие связей мамиллярных тел со структурами среднего 89 мозга.

5). Развитие мамилло-таламического тракта и формирование 93 иннервации ядер переднего таламуса его аксонами.

6). Топографическая организация связей мамиллярных тел со 100 структурами среднего мозга и ядрами переднего таламуса.

7). Развитие свода. 101 ВЫВОДЫ 102 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 104 Приложение 1 121 Приложение 2 123 Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Развитие основных проводящих систем мамиллярных тел в процессе перинатального онтогенеза у крыс»

-Многообразие—внутримозговых связей лежит в основе сложной интегративной деятельности мозга взрослых животных и человека. Со времен Камилло Гольджи и Сантьяго Рамон-и-Кахаля изучение внутримозговых связей стало одной из основных задач нейроанатомии и дало возможность получать информацию, необходимую для понимания функций нервной системы, исследования ее формирования и пластичности. Хотя у взрослых млекопитающих внутримозговые связи хорошо изучены, данные об их развитии, особенно в период эмбриогенеза, достаточно редки и фрагментарны. Один из наиболее важных нерешенных вопросов в исследовании развития мозга касается механизмов формирования специфической пространственной структуры внутримозговых связей. Поэтому исследование ранних этапов развития проводящих систем мозга, когда они еще не достигли сложности, характерной для взрослых животных, представляет большой интерес и может существенно расширить наши представления о формировании нервной системы в целом.

Мамиллярные тела (МТ) являются специфической структурой заднего гипоталамуса в мозгу млекопитающих. Известно, что мощные аксональные тракты, соединяющие их с другими структурами мозга, представляют собой важнейшие проводящие пути, необходимые для функционирования лимбической системы. Значение МТ как важного компонента лимбической системы, вовлеченного в процессы реализации эмоционально-поведенческих реакций и краткосрочной памяти, а также наличие у них топографически организованных афферентных и эфферентных связей с другими отделами мозга делают их интересным объектом для изучения развития внутримозговых связей в процессе перинатального онтогенеза.

Основной целью настоящего исследования явилось изучение формирования основных проводящих систем МТ (мамилло-тегментального и мамилло-таламического трактов, мамиллярной~ножки и свода) в процессе перинатального онтогенеза у крыс с помощью метода антероградного и ретроградного распространения липофильных красителей по мембранам нейронов — единственного трэйсерного метода, позволяющего изучать внутримозговые связи у эмбрионов, плодов и неонатальных животных.

Были поставлены следующие задачи:

1. Оценить возможность применения липофильных маркеров Dil и DiA для мечения развивающихся связей МТ и выявить особенности их использования на разных стадиях развития.

2. С помощью данного метода выявить и описать последовательность формирования и характер развития компактных проекционных систем МТ:

• мамилло-тегментального тракта (эфферентного пути из МТ к ядрам среднего мозга)

• мамилло-таламического тракта (эфферентного пути из МТ к ядрам переднего таламуса)

• мамиллярной ножки (афферентного пути к МТ из тегментальных ядер среднего мозга)

• свода (афферентного пути к МТ из гиппокампа)

3. Описать формирование иннервации ядер переднего таламуса аксонами нейронов мамиллярных ядер.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.Методические подходы к исследованию внутримозговых связей исторический обзор).

Заключение диссертации по теме «Биология развития, эмбриология», Алпеева, Елена Викторовна

ВЫВОДЫ

1. Нанесение липофильных красителей, и в особенности Dil, в МТ позволило получить данные о последовательности перинатального формирования основных проводящих систем, связывающих МТ с таламусом и средним мозгом у крыс.

2. Первым образуется эфферентный мамилло-тегментальный тракт, который обнаруживается в среднем мозгу на Э14,5 и начинает формировать иннервацию тегментальных ядер на Э18, а ядер моста — на П2.

3. Афферентный тракт - мамиллярная ножка формируется начиная с поздних эмбриональных стадий развития, и на П2 ретроградно меченные нейроны выявляются в трех обособленных ядрах покрышки среднего мозга.

4. Аксоны мамилло-таламического тракта впервые выявляются в месте бифуркации основного мамиллярного тракта на Э17, подрастают к переднему таламусу на Э20-Э21 и формируют его иннервацию начиная с вентральных областей. На П6 иннервация всех ядер переднего таламуса аксонами МТ хорошо выражена.

5. Топографическая организация связей отдельных областей МТ с передним таламусом и тегментальной областью среднего мозга, описанная у взрослых крыс, обнаруживается начиная с П2.

6. Нейроны формаций гиппокампа и их аксоны, следующие к МТ в составе свода у взрослых животных, не были выявлены ни на одном из изученных сроков развития.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Алпеева, Елена Викторовна, 2009 год

1. Алпеева Е.В., Макаренко И.Г., 2007. Перинатальное развитие маммилло-тегментальных связей у крыс. Онтогенез 38: 86-93.

2. Трухачева А. А, Александрова М.А., 1999. Исследование развития таламокортикальных связей с помощью карбоцианиновых красителей в раннем онтогенезе у крыс. Онтогенез 30: 210-219.

3. Aas, J.-E., Brodal, P., 1988. Demonstration of topographically organized projections from the hypothalamus to the pontine nuclei: An experimental anatomical study in the cat. J: Сотр. Neurol. 268: 313-328.

4. Abe, J., Okamura, H., Makino, S., Yanaihara, N., Ibata, Y., 1987. Immunocytochemical distribution of Met.enkephalin-Arg-Gly-Leu immunoreactivity in the rat diencephalon. Brain Res. Bull. 19: 735-741.

5. Aggleton, J.P., Mishkin, M., 1985. Mammillary-body lesions and visual recognition in monkeys. Exp. Brain Res. 58: 190-197.

6. Allen, G.V., Hopkins, D.A., 1988: Mammillary body in-the rat: a cytoarchitectonic, Golgi, and ultrastructural study. J. Сотр. Neurol. 275: 39-64.

7. Allen, G.V., Hopkins, D.A., 1989. Mamillary body in the rat: topography and synaptology of projections from the subicular complex, prefrontal cortex, and midbrain tegmentum. J. Сотр. Neurol. 286: 311-336.

8. Allen, G.V., Hopkins, D.A., 1990. Topography and synaptology of mamillary body projections to the mesencephalon and pons in the rat. J. Сотр. Neurol. 301: 214—231.

9. Allen, G.V., Hopkins, D.A., 1998. Convergent prefrontal cortex and mamillary body projections to the medial pontine nuclei: a light and electron microscopic study in the rat. J. Сотр. Neurol. 398: 347-358.

10. Alpeeva, E.V., Makarenko, I.G., 2009. Perinatal development of the mammillothalamic tract and innervation of the anterior thalamic nuclei. Brain Res. 1248: 1-13.

11. Altman, J., Bayer, S.A., 1978a. Development of the diencephalon in the rat. I. Autoradiographic study of the time of origin and settling patterns of neurons of the hypothalamus. J. Сотр. Neurol. 182: 945-972.

12. Altman, J., Bayer, S.A., 1978b. Development of the diencephalon in the rat. II. Correlation of the embryonic development of the hypothalamus with the time of origin of its neurons. J. Сотр. Neurol. 182: 973-994.

13. Altman, J., Bayer, S.A., 1980. Development of the brain stem in the rat. IV. Thymidine-radiographics tudy of the time of origin of neurons in the pontine region. J. Сотр. Neurol. 194:905-929.

14. Altman, J., Bayer, S.A., 1986. The development of the rat hypothalamus. In Adv. Anat. Embryol. Cell Biol. 85. Berlin: Springer, pp. 1-116.

15. Altman, J., Bayer, S.A., 1988. Development of the rat thalamus: II. Time and site of origin and settling pattern of neurons derived from the anterior lobule of the thalamic neuroepithelium. J. Сотр. Neurol. 275: 378^405.

16. Alvarez-Bolado, G., Zhou, X., Voss, A.K., Thomas, Т., Gruss, P., 2000. Winged helix transcription factor Foxbl is essential for access of mammillothalamic axons to the thalamus. Development 127: 1029-1038.17,18,19,20.21,22,23,24,25.