Ультраструктурный анализ методом объёмной реконструкции обратимой ретракции дендритных шипиков в поле САЗ гиппокампа гибернирующих сусликов

• Автор: Патрушев, Илья Владимирович
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 131 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Функциональная роль и строение гиппокампа

1.1 Строение гиппокампа.

1.2 Связи нейронов в различных полях гиппокампа

1.2.1 Связь между клетками зубчатой фасции и полем САЗСА4

1.2.2 Связи нейронов полей СА2, САЗСА4

1.2.3 Проекции нейронов в хилусе.

1.2.4 Связи полиморфных клеток.

1.2.5 Афферентные пути.
1.2.6 Эфферентные пути.
1.3 Функциональная роль гиппокампа
2. Строение дендритных шипиков в поле САЗ
2.1 Классификации дендритных шипиков.
2.2 Структура синаптического комплекса.
2.2.1 Постсинаптическое уплотнение.
2.2.2 Цитоскелет и цитоплазма
2.2.3 Эидоплазматический ретикулум.
2.2.4 Белок синтезирующие компоненты шипиков.
2.2.5 Митохондрии
2.2.6 Мультивезикулярные тельца
2.2.7 Пресинагггические везикулы.
2.2.8 Астроциты
2.2.9 Химический синапс и синаптическая щель.
2.3 Функциональная роль дендритных шипиков
2.3.1 Большинство синапсов гиппокампа располагаются на
дендритных шипиках.
2.3.2 Шипики увеличивают плотность синапсов на дендрите.
2.3.3 Шипики сайты возбуждающих входов гиппокампа.
2.3.4 Шипики могут модулировать активность синапсов.
2.3.5 Шипики обеспечивают специфичность синапсов через
молекулярную компартмеитализацию и локальный синтез белков
2.3.6 Защитная функция шипиков.
3. Пластичность дендритных шипиков.
3.1 Длительная потенциация.
3.2 Обучение.
3.3 Патологии нервной системы
3.4 Циклические изменения дендритных шипиков.
3.5 Генезис дендритных шипиков .1
3.6 Предполагаемый механизм пластичности шипиков.
4. Гибернации и гипотермия как естественные модели для
изучения синапсов в различных функциональных состояниях.
5. Современные методы анализа дендритных шипиков.
5.1 Окраска по Гольджи.
5.2 Электронная микроскопия
5.3 Конфокальная микроскопия и молекулярнобиологические
методы.
5.4 Объмная реконструкция и стереологический анализ.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Глава II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
1. Подготовка животных.
2. Приготовление образцов для световой и электронной микроскопии
3. Метод получения серийных ультратонких срезов.
4. Электронная микроскопия
5. Трехмерная реконструкция синаптических структур
6. Измеряемые параметры.
7. Методы статистической обработки количественных данных
8. Разработка программного обеспечения
Глава III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
1. Организация синапсов образуемых апикальными дендритами пирамидных нейронов и мшистыми волокнами в ноле САЗ гиппокампа
2. Обратимые изменения колючих шишек в различных функциональных состояниях.
3. Количественные изменения морфологических параметров активных зон синапсов в различных функциональных состояниях.
4. Характеристика белокеннтезирующего аппарата в различных функциональных состояниях.
5. Улучшение метода объмной реконструкции
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Целью данной работы было провести сравнительное качественное и количественное исследование изменений в организации синапсов в поле САЗ гиппокампа гибериирующих и нормотермных якутских сусликов 8регторЫ1и5 ипсЫаШя методом серийных ультратонких срезов и объмных реконструкций синаптических структур. Произвести качественный и количественный анализ изменений пространственной организации, объмов и площадей поверхности колючих шишек в поле САЗ гиппокампа якутских сусликов в следующих физиологических состояниях а в центре баута гибернации б в состоянии нормотермии в через 2 3 часа после спровоцированного пробуждения из центра баута. Произвести количественный анализ изменений площадей поверхности постсипаптических уплотнений расположенных на колючих шишках, как маркеров активных зон синапсов, в различных функциональных состояниях. Разработать новое программное обеспечение для персональных компьютеров под управлением У5 ХР для выравнивания серий изображений. ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. Функциональная роль и строение гиппокампа. Впервые термин гиппокамп i был введен Арантиусом на основании сходства данной структуры с морским коньком. Реже встречается термин аммонов рог i. Гиппокамп, будучи частью лимбической системы мозга, представляет собой старую кору, и является наиболее удобной структурой мозга для изучения синапсов, в которой организация межиейрональных связей и работа синапсов принципиально мало отличаются от таковых в новой коре. Как показывают электрофизиологические и биохимические исследования это наиболее изученная структура мозга, все области которой легко идентифицируются на морфологическом уровне Виноградова, Попов и др. Переживающие срезы гиппокампа являются распространенной моделью в нейробиологических исследованиях. Гиппокамп можно быстро и легко выделить из мозга с последующим использованием идентифицированных областей как для органотипических культур , , так и культур изолированных нейронов , i, . Исследования цитоархитектуры пространственной структуры гиппокампа , позволили выделить 4 основные зоны или поля гиппокампа i СА СА1, СА2, САЗ СА4 и , хотя часто САЗ и СА4 объединяют в одно поле САЗ. Кроме того, отдельно от полей СА находится так называемая зубчатая фасция или извилина рисунок 1. Поля СА1 и САЗ наиболее обширны. Гольджи эти клетки выглядят как пирамиды. В поле САЗ можно выделить несколько слоев, каждый из которых соответствует определенным участкам нейронов поля рисунок 1. Ниже приведено краткое описание каждого слоя согласно Хамильтон, . Молекулярный слой содержит много нервных волокон и мало клеточных тел. Здесь находятся волокна, входящие через субикулум. Горизонтально идущие аксоны принадлежат немногочисленным клеткам данного слоя. Кроме того, здесь имеются длинные дендриты пирамидных клеток. Лакунарный слой содержит нерегулярно расположенные клетки и большое количество волокон, которые, отходя от клеток, идут горизонтально на некотором расстоянии в данном слое или направляются в молекулярный слой, или проходят транзитом, например, большие пучки параллельных волокон от нижней области гиппокампа к субику луму. Радиальный слой i имеет более рыхло расположенные клетки, содержит много дендритных ветвей пирамидных клеток, на которых заканчиваются приходящие сюда волокна. Слой люсидум i содержит апикальные аксоны пирамидных нейронов, небольшое число пирамидных нейронов и интернейронов, мшистые волокна i . Слой пирамид i содержит пирамидные клетки, которые отличаются от пирамид пеокортекса тем, что имеют дендритное древовидное разветвление не только в направлении к поверхности коры, но и к более глубинным областям. Аксоны пирамид направляются вглубь, давая коллатерали в двух последующих слоях. Рисунок. САЗ гиппокампа. Слой ориенс i содержит дендритное дерево, направленное к глубинным слоям, здесь же начинаются коллатерали Шаффера, которые возвращаются в лакунарный слой. Альвеолярный слой v образован аксонами глубинных пирамид и приходящими сюда волокнами. Содержит редкие полиморфные клетки.