ГЛАВА 2
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Для исследования пластичности ГАМКэргической синаптической передачи в культуре нейронов гиппокампа крысы мы использовали следующие методические подходы:
1. Приготовление первичной диссоциированной культуры нейронов гиппокампа.
2. Метод фиксации мембранного потенциала в конфигурации целая клетка для регистрации вызванных ГАМКэргических постсинаптических токов.
3. Ионофоретическая аппликация.
4. Аппликация под давлением.
5. Статистическая обработка полученных результатов с помощью стандартных методов анализа.
2.1. Объект исследования
2.1.1. Строение гиппокампа
Гиппокамп - классический объект нейрофизиологии для изучения основных принципов синаптической организации головного мозга благодаря своей однообразно ориентированной и высокоорганизованной структуре.
Первоначально совокупность структур, связанных предположительно с обонянием, описана в 1870 году А. Келикером и названа обонятельным мозгом. Позже П. Брока дал этим структурам общее наименование лимбической доли мозга. Однако термин гиппокамп этой важной составляющая лимбической системы был введен еще в 1587 году Дж. Арантиусом [2]. Описание нейронной структуры гиппокампа дано в работах Кахаля и Лоренте де Но. К лимбическим структурам помимо гиппокампа относятся также, маммилярные тела, лимбическая кора, передние ядра таламуса.
Основные клеточные элементы гиппокампа - типичные пирамидные клетки с апикальными дендритами, ориентированными перпендикулярно к плоскости клеточного слоя и отходящими в противоположном направлении базальными дендритами. Особенности строения и расположения пирамидных клеток служат основанием для деления гиппокампа по предложению Лоренте де Но на четыре морфологические субъединицы - поля . Для поля СА1 характерно плотное расположение клеток в два слоя - поверхностный и глубокий. Тела этих клеток невелики, апикальный дендрит идет на значительное расстояние и дихотомически делится в лакунозно - молекулярном слое. На нем нет крупных шипиков. Аксоны тонкие, часто делятся на две ветви. Пирамидные клетки поля СА2 значительно крупнее, расположены в один слой, ствол апикального дендрита шипиков тоже не имеет, аксон также делится на две ветви. Пирамидные клетки поля СА3 очень крупные и расположены менее плотно, чем в предыдущих полях. У них мощные апикальные дендриты, которые раздваиваются недалеко от тела клетки. Проксимальная часть дендритов покрыта мощными шипиками, на которых контактируют синапсы мшистых волокон. От аксонов пирамидных клеток СА3 поля, отходят толстые миелинизированные коллатерали (описанные Шаффером), которые направляются к полю СА1. В поле СА4 пирамиды имеют модифицированный характер и расположены менее организованно, чем в других полях. Приведенные факты позволяют морфологически выделить два основных поля СА1 и СА3. Такое деление подтверждается и тем ,что СА3-4 связаны с системой мшистых волокон, а поля СА1-2 не получают аксонов гранулярных клеток.
Для понимания организации гиппокампа, кроме разделения на поля, важна его организация в вертикальном направлении. Строгая ориентация тел и отростков пирамидных клеток и особенности разветвления вставочных нейронов позволяет выделить различные слои, которые совпадают с разграничением синаптических зон различного происхождения. Слой, лежащий на вентрикулярной поверхности гиппокампа-alveus, состоит из идущих в горизонтальном направлении миелинизированных аксонов пирамидных клеток. Базальные дендриты пирамидных нейронов составляют следующий слой - oriens, где находятся начальные сегменты аксонов и полиморфные клетки ( в том числе корзинчатые нейроны). Третий слой - слой тел пирамидных клеток. В четвертом слое, радиальном располагаются стволы апикальных дендритов пирамидных клеток. Пятый и шестой слои - лакунозный и молекулярный - состоят из претерминальных и терминальных разветвлений апикальных дендритов.
Кроме пирамидных нейронов, в гиппокампе насчитывается около 12 различных типов вставочных нейронов (10% клеток гиппокампа - ГАМК-эргические интернейроны [62]. Наиболее изучены корзинчатые клетки, расположенные вблизи от пирамидного слоя, имеющие разветвленные горизонтальные дендриты и образующие мощные корзинчатые аксонные сплетения вокруг тел пирамидных нейронов. Это клетки с гетерогенными афферентными связями. Точное распределение их аксонного дерева и нейрохимические характеристики также могут быть различными. Число синаптических терминалей одной корзинчатой клетки колеблется от 3000 до 10000, при этом на одной воспринимающей клетке их может быть от 2 до 10 Это означает, что одна корзинчатая клетка может иннервировать 1500-2500 пирамидных нейронов. Описаны и атипичные корзинчатые клетки, которые имеют необычно обширное разветвление аксонов в stratum lucidum.
Клетки-канделябры расположены вблизи слоя пирамидных клеток, а их дендритное дерево пронизывает почти все слои. Дендриты гладкие, варикозные, шипики на них встречаются редко. Аксонные терминали этих нейронов образуют, в частности, синапсы на аксонных холмиках пирамидных нейронов [180]. В среднем на одном аксонном холмике конвергируют синаптические контакты 4-10 клеток-канделябров [120].
Есть несколько типов интернейронов с большой вариабельностью в локализации их тел и характером дендритных и аксональных разветвлений . 1) Это клетки, чьи аксонные разветвления ограничены лакунозно-молекулярнам слоем, а дендритное дерево расположено в слоях, где разветвляются возвратные коллатерали местных пирамидных нейронов. Они иннервируют дендриты пирамидных клеток на уровне лакунозно-молекулярного слоя. 2) Отдельная группа интернейронов, которые иннервируют дендриты пирамидных клеток в двух слоях: радиальном слое и слое ориенс. Тела этих нейронов локализованы около пирамидного слоя или на границе слоев ориенс-альвеус. Дендритное дерево таких клеток мультиполярно, не имеет ш
- Київ+380960830922