2 курс / Гистология / Малофеева_Л_И_Структурная_организация_затылочной_области_коры_мозга
.pdf- 39 -
Электрофизиологические-{исследования по выделению зрительной зоны в коре мозга дельфинов (Т.Ф.Яадыгина,1974,1979; Т.Ф.Ладыги на, А.Я.Супин,1974,1975,1977,1978; А.Я.Супин и др.,1978) свидетель
ствуют о том, что топография данной |
области (как и других сенсор |
ных зон) у афалины и морской свиньи |
имеет сходный характер. |
Вызванные потенциалы на световые раздражения были получены в средней части латеральной извилины I порядка,включая все ее основные подразделения: собственно латеральную извилину П поряд
ка, эндолатеральную и супрасплениальную извилины П порядков, т.е; в зоне, расположенной между сплениальной бороздой на медиальной поверхности полушарий до латеральной борозды на верхней и задней поверхностях мозга.
Ответы на световые раздражения были обнаружены только в по лушарии мозга, контралатеральном к раздражаемому глазу. Освещение глаза, ипсилатерального к исследуемому полушарию, ни в одном опы
те не вызывало заметного ответа. Эти результаты |
согласуются как |
с морфологическими данными, свидетельствующими |
о почти полном пе |
рекресте волокон зрительных нервов в хиазме ( Hatschek ,1903; Komeliussen et'.al. ,1965; Л.И.Малофеева, Ф.М.Андреев,1972), так и с экспериментальными исследованиями, которые показали, что при односторонней энуклеации у афалины дегенерация волокон в ЛКТ наблюдается только в контралатеральном полушарии мозга
(ЭасоЪэ et,al.,I975).
В пределах зрительной области коры мозга дельфинов были выявлены различные формы ответов на световые раздражения, которые авторы разделили на 2 основных типа: I тип характеризуется нали чием компрнента, который можно расценить как первичный вызванный потенциал. Этот коглпонент имел латентный период 22-25 мсек, вре мя до его вершины-30 мсек. Ответы П типа состояли из поздних по лифазных колебаний. Латентный период первой фазы составлял обычно
- 40 -
30-35 мсек, время до вершины первой фазы - 45-55 мсек. Ответы П типа значительно шире распространены, чем ответы I типа, которые преимущественно были зарегистрированы в стенках эндолатеральной и супрасплениальной борозд. Эту область коры авторы полагают, очевидно, можно считать первичной проекционной зоной зрительного анализатора. Электрофизиологические исследования показали, что зрительная область коры мозга дельфинов, хотя и занимает также как у хищных, латеральную извилину, однако она смещена к рост ральной ее части, а не к затылочному полюсу.
Таким образом, литера^рные данные свидетельствуют о том, что между физиологическими и морфологическими результатами име ется некоторое несоответствие относительно локализации зрительных проекций в коре мозга дельфинов. Необходимо дальнейшее цитоархитектоническое исследование непрерывной серии тотальных срезов мозга дельфинов для выяснения более точной топографии затылочной области и ареальных отличий внутри ее самой.
- 41 -
Глава П. МАТЕРИМ И МЕТОДЫ
Материалом исследования служил мозг трех видов дельфинов
подотряда |
зубатых китов (odontoceti |
), семейства настоящих дедь- |
||
фйнов ( DeipMnidae |
), ОТНОСЯЩИХСЯ К различным родам: афалина |
|||
(Tursiops |
truTincatus |
)» Обыкновенный дельфин или |
белобочка |
|
(Delplainus |
delphis |
) , морсКая СВИНЬЯ ИЛИ азовка |
( Phocoena |
|
phocoena |
) • |
|
|
|
Мозг фиксировался в 10% формалине, разведенным морской водойу Взвешивание мозга исследуемых животных проводилось сразу пос ле извлечения его из черепа, без твердой мозговой оболочки. После двухнедельной фиксации в формалине мозг фотографировался и иссле довался макроскопически. Изучение индивидуальной и межполушарной вариабельности борозд и извилин коры затылочной области было про ведено на 20 полушариях каждого вида дельфинов. Всего изучено 60 полушарий (30 экземпляров мозга) - табл.1. Для выявления видовых особенностей макроскопического строения затылочной области коры мозга дельфинов исследовались некоторые количественные показате ли, Были измерены длина, высота и ширина мозга, глубина латераль ной, эндолатеральной, супраоплениальной и сплениальной борозд, расстояние эндолатеральной борозды от медиального края полушария, расстояние мегвду латеральной и эндолатеральной бороздой на верхней, задней и нижней поверхностях мозга. Проведена статистическая об работка полученных количественных данных^ В работе использована классификация борозд и извилин мозга дельфинов, предложенная В.СКесаревым (1975).
в связи с тем, что наш материал включал болыцую коллекцию мозга дельфинов, мы сочли возможным также включить и обсудить полу ченные нами данные по видовым отличиям формы, веса и коэффициента
- 42 - цефализации (квадратического весового указателя) мозга данных жи
вотных. Последний вычислялся по формуле:' предлоЕенной ЯЛ.Рогинским (1933):
К « -рЛ. »
где: Е - вес мозга, Р ~ вес тела.
Цитоархитектоническое исследование затылочной области коры мозга дельфинов было проведено на непрерывных сериях срезов 20 полушарий. Изучено 6 экземпляров мозга афалины, 2 - обыкновенного дельфина, 2 - морской свиньи (табл.2); Левые полушария были порезаны во фронтальной плоскости, правые - в сагиттальной. Толщина срезов - 20 мкм. Окраска крезилом фиолетовым по принятой в йнсти-
мозга |
. |
- |
туте прописи (Е.П.Кононова,1949). Исследовался каждый 20 срез. Границы цитоархитектонических полей коры затылочной области опре делялись на препарате под лупой (Ув.7х8), а затем наносились на проекции срезов мозга (Ув.1:-5), по которым осуществлялась реконструкция топографии области в целом и отдельных ее полей.
Измерение площади поверхности коры затылочной области прово дилось по методике, разработанной совместно с Е.Г.Звегинцевой (Е.Г.Звегинцева, 1[.И.Малофеева,1975). В ее основе лежит стереологический метод определения любой кривой, расположенной на плоско сти в сочетании с методом усредненной реконструкции. Этот метод заключался в следующем? на проекцию каждого 20-го среза наклады валась прозрачная пленка, на которую нанесен ряд параллельных ли ний на одинаковом расстоянии друг от друга. Дважды подсчитывалось число пересечений тест-линий с контурами проекции? при горизон тальном и вертикальном наложении тест-линий, зашем вычислялось среднее значение числа пересечений - Р по всем проекциям и подстав лялось в следующую формулу подсчета площади поверхности коры:-
- 43 -
s.ithrL «'^"'
где: К - коэффипдент усадки ткани; Д - линейное:,увеличение проекции;-
h - расстояние между тест-линиями;-
Т - расстояние между двумя соседними проекциями.
Данный метод очень прост, ускоряет процесс подсчета более, чем в 10 раз и имеет значительное преимущество перед курвиметрическим при измерении площади поверхности коры, характеризующейся большой извилистостью, как это имеет место у дельфинов.
Для выявления ареальных и видовых отличий в цитоархитекто-^ нике коры затылочной области мозга дельфинов на трех сериях сре зов полушарий каждого вида дельфинов были исследованы следующие количественные характеристики: ширина поперечника коры и отдель* ных ее слоев, плотность и величина профильного поля нейронов в каждом слое.
Измерение ширины коры и ее слоев проводилось под микроско пом (0К.-7, об. -10) на вершинах извилин в тех местах, где плоскость среза наиболее соответствовала вертикальной ориентации ней
ронов. В каждом слое общее число промеров |
М = 100. |
|
Плотность нервных клеток измерялась |
окулярмикрометрическим |
|
методом при увеличении 90x7 и определялась по формуле Р =А |
^ |
|
|
|
й+Ы |
где Р |
- |
истинное число клеток |
в микротомном сре,зе, А - количество |
||
ядрышек |
видимых на срезе, М - |
толщина среза, |
d |
- диаметр ядрыпь |
|
ка. В |
каждом слое общее число полей зрения |
п = |
150. Учитывались |
только нейроны, имеющие на срезе ядрышко.
Измерение профильного поля нервных клеток проводилось на приборе TAS фирмы Лейтц (ФРГ) по программе, разработанной В.И.Деревягиным и Д.Р.Шидаревым» В каждом слое число анализируемых ней-
- 44 -
ронов n = 450, Измерялись только нервные клетки с ядрышком. Разбив- •^ лив нейронов на классы по величине профильного поля было проведе
но совместно с В.И.Деревягиным в соответствии с классификацией Г.И;Полякова (1973)• Выделены следующие классы нейронов: сверхма-
лые |
(8-32 мкм |
), малые (32-72 мкм ), средние (72-288 м ю г ) , круп |
||
ные |
(288-512 |
тьг), |
сверхкрупные (свыше 512 мкм^). |
|
|
Статистическая |
обработка материала проводилась |
на микро |
|
компьютере "Оливетти Р6060"'. Использовался критерий |
Стьюдента |
при доверительной вероятности 0,95 (В.Ю,Урбах,1975)^ Результаты полученных количественных данных представлены в виде столбиковых диаграмм* Высота стойбиков соответствует среднему значению пара метра. На каждом из ста»1биков в виде линии указан доверительный интервал при уровне значимости, равной 0,95.
Отдельные срезы мозга из серий Д - 1 0 , Д - 9 , Д - 1 7 были покрашены нами по методу Авцына. Результаты исследования используются при обсуждении вопроса о горизонтальной стратификации коры затылочной области мозга дельфинов.
Для выявления специфики структурной организации коркового отдела зрительного анализатора дельфина по сравнению о таковым у полуводных и наземных млекопитающих нами были просмотрены сле дующие цитоархитектонические серии препаратов из коллекции лабо ратории архитектоники Института мозга АМН СССР: насекомоядные (еж - J5 12, крот - 16 13), грызуны (крыса - кр.88), хищные (собака - JS 242, кошка - к-8, волк - х-7, лисица - х-8), копытные (свинья - и-20, баран - и-15), ластоногие (гренландский тюлень - л-5, морской котик - л-7),приматы (обезьяна - 0-129, о-И, человек - Ач-32).
- 45 -
Таблица Jl I
Материал макроскопического исследования затылочной области коры мозга дельфинов
пп |
Вид дельфина |
Шифр |
Вес мозга (в г) |
||
I |
Афалина |
|
|
Тт-1 |
1225,5 |
2 |
Афалина |
|
|
Тт-2 |
" - - |
3 |
Афалина |
|
|
Тт-3 |
1461,0 |
4 |
Афалина |
|
|
Тт-4 |
1395,0 |
5 |
Афалина |
|
|
Тт-5 |
|
6 |
Афалина |
|
|
Тт-6 |
- . |
7 |
•^алина |
|
|
Тт-7 |
1800,0 |
8 |
Афалина |
|
|
Тт-8 |
1776,0 |
9 |
Афалина |
|
|
Тт-9 |
- |
10 |
Афалина |
|
|
Тт-Ю |
•- |
II |
Обыкновенный |
дельфин |
Дд-1 |
650,0 |
|
12 |
Обыкновенный |
дельфин |
Дд-2 |
800,2 |
|
13 |
Обыкновенный |
дельфин |
Дд-3 |
719,8 |
|
14 |
Обыкновенный |
дельфин |
Дд-4 |
- |
|
15 |
Обыкновенный |
дельфин |
Дд-5 |
779,0 |
|
16 |
Обыкновенный |
дельфин |
Дд-6 |
760,2 |
|
17 |
Обыкновенный |
дельфин |
Дд-7 |
- |
|
18 |
Обыкновенный |
дельфин |
ДД-8 |
820,5 |
|
19 |
Обыкновенный |
дельфин |
ДД-9 |
702,5 |
|
20 |
Обыкновенный |
дельфин |
Дд-Ю |
740,0 |
|
21 |
Морская |
свинья |
Рр-1 |
488,5 |
|
22 |
Морская |
свинья |
Рр-2 |
або,о |
|
23 |
Морская |
свинья |
Рр-3 |
519,6 |
|
24 |
Морская |
свинья |
Рр-4 |
480,0 |
|
25 |
Морская |
свинья |
Рр-5 |
470,4 |
|
26 |
Морская |
свинья |
Рр-6 |
455,2 |
|
27 |
Морская |
свинья |
Рр-7 |
510,0 |
|
28 |
Морская |
свинья |
Рр-8 |
486,8 |
|
29 |
Морская |
свинья |
Рр"9 |
- |
|
30 |
Морская |
свинья |
Рр-Ю |
- |
- 46 -
Таблица й 2
Материал цитоархитектонического исследования затылочной области коры мозга дельфинов
т |
Вид дельфина |
|
пп |
||
|
||
I |
Афалина |
2Афалина
3Афалина
4Афалина
5Афалина
6Афалина
7Обыкновенный дельфин
8Обыкновенный дельфин
9Морская свинья
10 Морская свинья
Шифр |
Вес мозга (в г) |
д-ю |
1950,0 |
Тт-14 |
— |
Д-22 |
1730,0 |
Д-23 |
1500,0 |
Д-24 |
1800,0 |
Д-26 |
1700,0 |
Д-5 |
680,0 |
Д-9 |
800,0 |
Д-17 |
432,7 |
Д-18 |
339,8 |
- 47 -
Глава Ш. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННОГО ИССЛЩОВАНШ
Литературные данные (Brodman ,1909; И.И.Филимонов,1949; Е.Г.111кольник-Яррос,1965 и др.), а также наши собственные наблю дения свидетельствуют о том, что корковый отдел зрительного анали затора располагается у различных представителей наземных млекопи тающих в каудальной части полушарий мозга - затылочной области - и наиболее легко идентифицируется вследствие общности ряда цитоархитектонических признаков: малая ширина коры, малая величина нейронов в их основной массе, большая их густота, резкая отграшь ченность слоя 1У, светлость слоя У, колонкообразное распределение клеток слоя У1. Руководствуясь большинством из этих признаков, мы выделили в мозге дельфинов участок коры, который мы отнесли к кор ковому отделу зрительного анализатора.
Учитывая тот факт, что в данной области коры были получены ответы на зрительные стил1улы (В.Е.Соколов, Т.Ф.Ладыгина, А.Я.Су пин,1972; Т.Ф.Ладыгина, А.Я.Супин,1974; А.Я.Супин и др.,1978; Т.Ф.Ладыгина,1979) мы сочли возможным назвать эту область, так же как у наземных млекопитающих, - затылочной, несмотря на то, что данная структура занимает не только затылочную, но частично и те менную долю мозга.
I, Затылочная область коры мозга афалины
( Tursiops truncatus )
а. Борозды и извилины
Бес мозга исследованных дельфинов афалин варьировал от 1325 гр. до 1950 гр. Мозг сжат в росто-каудальном направлении и максималь но расширен в медио-латеральном. Длина мозга варьировала от IOj.6 см до 12,5 см; ширина - от 16,0 см до 19,5 см; высота - от 10,5 см до
- 48 - 12,0 см. Длина мозга дельфина афалина близка к высоте и в 1,3-1,5
раза меньше ширины. Наибольшая высота и ширина мозга наблюдается в задней трети мозга. Кора больших полушарий на половину прикрыва ет мозжечок. Часть мозга, расположенная на стыке краев трех по
верхностей: внутренней, верхней и нижней (затылочный полюс у наземных млекопитающих) закруглена и не является самой каудальной частью полушария. Наиболее каудально расположен задний отдел ви сочной доли (рис.1).
Затылочная область коры мозга афалины располагается на внут ренней (медиальной), верхней и нижней (базальной) поверхностях полушарий."
Переднял граница области значительно сдвинута в ростральном направлении и проходит на верхней поверхности на уровне крестовид ной борозды ( Sulcus cruciatus-s.cr. ), а на внутренней - по 900-
ходящей ветви СПЛеНИальной борозда ( Eamus ascendens sulci splenia-
iis-ft.a.s.spt.). Латеральная борозда ( Sulcus lateraiis-s .i) отдаляет затылочную область от теменной. На внутренней и нижней поверхнос тях ПО СПЛениалЬНОЙ борозде ( Sulcus splenialls-S.spl. ) ПрОХОДИТ граница данной области со структурами лимбической области. На ниж ней и задней поверхностях мозга на уровне латеральной борозда
( Sulcus lateraiis-s.i) МОЖНО провести границу затылочной и височной областей.'
В затылочной области коры мозга афалины располагаются 3 извили ны: латеральная ( Gyrus lateralis-G.l.), эндолатеральная ( Gyrus
€Hc/ole.ic^raVL&- Q.enL.) и супрасплениальная (Gyrus suprasplenlalis —
G .sspi. ) , Основными бороздами данной области являются 2 борозды первого порядка - латеральная ( s.iateraiis-s.iOn сплениальная
( Sulcus spieniaiis-s.spi.) И 2 борозда второго порядка - эндолате-
ральная ( Sulcus endolateralis-S.enl. )и супрасПлениалЬНая ( Sulcus