Гомологичные нейроны, координирующие защитное и пищевое поведение у разных гастропод

• Автор: Алания, Магда Анзоровна
• Шифр специальности: 03.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 111 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. НЕЙРОНАЛЬНАЯ ОСНОВА ПИЩЕВОГО И ЗАЩИТНОГО ПОВЕДЕНИЯ МОДЕЛЬНЫХ ГАСТРОПОД - БОЛЬШОГО ПРУДОВИКА И МОРСКОГО АНГЕЛА (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
1.1. Нейроэтология большого прудовика Ьутпаеа stagnalis
1.1.1. Пищевое поведение
1.1.2. Нейрональная основа
1.1.3. Защитное поведение
1.1.4. Нейрональная основа
1.2. Нейроэтология морского ангела СИопе Нтаста: Пищевое поведение
1.2.1. Нейрональная основа
1.2.2. Интернейроны высшего порядка
1.2.3. Координация захвата жертвы и ускорения плавания
1.2.4. Нейротрансмиттерная основа
1.3. Нейроэтология морского ангела СИопе Нтаста: Защитное поведение
1.3.1. Нейрональная основа активного избегания
1.3.2. Нейрональная основа пассивного избегания
1.3.3. Взаимосвязь между нейронами избегания и другими системами
1.3.4. Другие нейроны
1.4. Поведенческая иерархия
1.5. Заключение
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА
2.1. Объекты исследования
2.2. Ретроградное окрашивание
2.2.1. Ретроградное окрашивание никель-лизином
2.2.2. Ретроградное окрашивание Люцифером желтым
2.2.3. Ретроградное окрашивание биоцитином
2.3. Внутриклеточное окрашивание
2.3.1. Внутриклеточная окраска Люцифером желтым
2.3.2. Внутриклеточная окраска никель-лизином
2.3.2. Внутриклеточная окраска биоцитином
2.4. Иммуноцитохимия
2.5. Двойное мечение
2.6. Электрофизиологические опыты
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ
3.1. Ьутпаеа stagnalis
3.1.1. Ретроградное окрашивание
3.1.2. Внутриклеточное окрашивание
3.1.3. Иммуноцитохимические исследования
3.1.4. Электрофизиология
3.1.5. Обсуждение
3.2. Р1апогЪапт сотет
3.2.1. Ретроградное окрашивание
3.2.2. Иммуноцитохимия

3.2.3. Обсуждение
3.3. Другие пульмонаты
3.3.1. Ретроградное окрашивание
3.3.2. Обсуждение
3.4. СИопе Итаста
3.4.1. Ретроградое окрашивание
3.4.2. Внутриклеточное окрашивание
3.4.3. Иммуноцитохимия
3.4.4. Электрофизиология
3.4.5. Обсуждение
ГЛАВА 4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ИЛЛЮСТРАЦИИ

ВВЕДЕНИЕ
Представления о гомологии и эволюции поведенческих актов родились на основании зоологических наблюдений и были впервые в общей форме поставлены классиками этологии. Из этологии эти представления перешли в нейроэтологию - современную дисциплину, которая с помощью экспериментальных инструментальных методов исследует механизмы поведения на уровне идентифицируемых нейронов и нервных сетей. Настоящая диссертационная работа относится к этому актуальному направлению современных исследований.
Рождение нейроэтологии четко датируется 1967 годом, когда на заднежаберном моллюске тритонии было продемонстрировано, что сложный поведенческий акт может быть запущен стимуляцией одного идентифицируемого нейрона (Willows, 1967). Возможность гомологизировать индивидуальные нейроны отдаленно-родственных животных была вскоре после этого обоснована сравнительным изучением заднежаберных и легочных моллюсков (Сахаров, 1970; Berry and Pentreath, 1976; Croll, 1987; Sakharov, 1970). Разработанные подходы впоследствии применялись на других группах беспозвоночных, в частности на аннелидах (Keyser and Lent, 1977) и низших червях (Иоффе и Котикова, 1988; Шишов, 1987; Joffe, 1991).
В теоретической биологии приняты критерии гомологии морфологических структур, обоснованные немецким морфологом Ремане; эти же критерии используют при установлении гомологии нервных клеток. Критерий положения придает значение позиции тела, отростков и секреторных терминалей нейрона относительно других идентифицируемых структур. Критерий специального качества учитывает качественные особенности нейронов; в реальной нейробиологической практике наиболее полезными для гомологизации оказываются свойства, имеющие отношение к секреторной (нейротрансмиттерной или нейрогормональной) специфичности нейрона. При этом сходство должно наблюдаться по нескольким разным качественным признакам. Критерий непрерывности подразумевает возможность проследить в

генератор пищевой моторики, а также показать, что ПлБ нейроны возбуждаются при активации защитного поведения.
Критерием для идентификации ПлБ клеток служила морфология их аксона. После каждого опыта клетку окрашивали Люцифером желтым. Со временем, мы научились узнавать их и по типу электрической активности. Она характеризовалась регулярной импульсной активностью с частотой 1-5 Hz.
Для изучения действия ПлБ нейронов на пищевой генератор одновременно внутриклеточно отводились от ПлБ нейронов и ранее идентифицированного буккального мотонейрона 1, который служил индикатором активности пищевого генератора. Его легко идентифицировать из-за больших размеров тела клетки. Он получает возбуждающий приток от интернейронов N1, что вызывает сильную вспышку спайков во время протракторной фазы пищевого ритма (Rose and Benjamin, 1979).
Как уже отмечалось, ПлБ нейроны исходно активны и чтобы посмотреть их действие на буккальные мотонейроны, на ПлБ клетки подавали гиперполяризующий постоянный ток в 1,5 пАдля подавления генерации ими потенциалов действия (Рис. 7). Одновременно в мотонейроне 1 пропусканием деполяризующего тока вызывали регулярную генерацию потенциалов действия. Простое снятие гиперполяризующего тока с плевро-педальных клеток выключало в регистрируемых буккальных нейронах спайковую активность. Если знак тока, пропускаемого через ПлБ интернейроны, меняли на противоположный в течение несколько секунд, что вызывало сильную вспышку импульсной активности в плевральных нейронах, то буккальные мотонейроны сильно шперполяризовались. Эффект повторялся много раз с интарвалами 8-10 секунд (рис. 8).
В условиях наших экспериментов пищевой ритм почти не возникал спонтанно. Иногда после длительной гиперполяризации ПлБ нейрона в буккальном мотонейроне начиналась нерегулярная генерация потенциалов действия, мало похожая на настоящий пищевой ритм (рис. 9). При этом тормозный повторяющийся эффект плевральных нейронов сохранялся.
Каждая плевральная клетка тормозит протракторный мотонейрон 1 как в ипси-, так и контралатеральном буккальном ганглии (рис. 10). Но тут мы должны дабавить, что просто снятие гиперполяризующего тока с ПлБ нейрона