Генеалогия нейронов - Сахаров Дмитрий Антонович (книга бесплатный формат .TXT) 📗
Подглоточный комплекс составляют семь ганглиев, из которых дорзально расположены пять: 1) левый плевральный (ЛПлГ); 2) левый париетальный (ЛПаГ); 3) абдоминальный, или висцеральный (ВГ); 4) правый париетальный (ППаГ); 5) правый плевральный ганглий (ППлГ). Среди клеток, расположенных на дорзальной поверхности этих ганглиев, многие имеют крупные размеры и обладают активностью, представленной высокоамплитудными потенциалами действия. Эти качества, наряду с лёгкостью препаровки, делают такой препарат привлекательным для физиолога. Однако само большое количество крупных клеток и опредёленная изменчивость анатомической картины сильно затрудняют визуальную идентификацию индивидуальных нейронов.
В своей первой работе, посвящённой картированию идентифицируемых клеток в этом препарате [283], мы пришли к выводу, что уверенную идентификацию клеток может обеспечить только сочетание визуальной оценки с физиологическим исследованием. В этой статье на карту ганглия было нанесено 10 индивидуальных клеток и 6 групп, каждую из которых составляют клетки, обладающие сходными свойствами. Для обозначения нейронов мы использовали способ, близкий к тому, который введён группой Канделя при картировании нейронов абдоминального ганглия аплизии [160]. Каждая клетка обозначена сокращённым названием ганглия и порядковым номером, например, ППа1, ППа2, и т. д.
Рис. 5. Типичные позиции идентифицируемых индивидуальных клеток (А) и клеточных групп (Б) на дорзальной поверхности ганглиев висцеральной дуги.
Обозначения ганглиев: ППл — правый плевральный, ППа — правый париетальный, В — висцеральный, ЛПа — левый париетальный, ЛПл — левый плевральный. Объяснения в тексте.
Скопления однородных нейронов обозначаются заглавными буквами латинского алфавита: А, В, С и т. д. Такая система оставляет открытой возможность дальнейшего расширения списка изученных нейронов.
В самом деле, в процессе последующих исследований на карте появились новые идентифицируемые клетки [24]. Сочетая визуальную и физиологическую оценку клеток, исследователи, работающие во многих лабораториях нашей страны и за рубежом, успешно проводят эксперименты на нейронах дорзальной поверхности подглоточного комплекса ганглиев виноградной улитки [1, 10 - 12, 20, 26, 28, 45, 46, 171, 288, 289, 298а, б, 346 и др.]. Некоторые из этих авторов, применяя нашу систему обозначения клеток, ещё более расширили набор идентифицируемых нейронов, и эта работа, несомненно, будет продолжаться.
Вместе с тем, мы провели предварительное обследование нейронов, расположенных на вентральной поверхности упомянутых выше пяти ганглиев, а также на дорзальной и вентральной поверхности педальных ганглиев, занимающих в подглоточном комплексе вентральное положение. Оказалось, что гигантские и крупные клетки, выделяющиеся своими размерами среди прочих нейронов и обладающие характерными физиологическими и фармакологическими свойствами, имеются не только на дорзальной стороне подглоточного комплекса.
На рис. 5 показана картина клеточной коры, в препаратах подглоточного комплекса ганглиев. Эти рисунки представляют собой схему, составленную на основании многих десятков рисунков, сверенных с результатами физиологических экспериментов. Каждый конкретный препарат в той или иной степени отличается от этой схемы, поскольку позиции определённых клеток довольно изменчивы. Всё же, имея определенный навык, в большинстве случаев можно без труда найти нужную клетку; ещё легче найти нейрон, представляющий ту или иную однородную группу.
При визуальной идентификации учитываются следующие три признака: размеры, цвет и позиция. Каждый из них колеблется лишь в известных пределах.
Почти все клетки, обозначенные на карте номерами, имеют гигантские или, по крайней мере, крупные размеры. Этот признак помогает без затруднений идентифицировать, например, клетки ЛПл1 и ППл1, (диаметр — более 150 мк), когда они занимают типичную позицию, так как на дорзальной поверхности плевральных ганглиев больше нет гигантских и даже крупных клеток. Однако иногда позиции гигантских плевральных нейронов изменены, к чему более склонна ППл1. Тело этого нейрона может оказаться лежащим не в самом ППлГ, а в пограничной с ним области ППаГ, на что ещё в 1918 г. обратила внимание Кунце, изучавшая срезы ганглиев [226]. При нетипичном положении этой или иной клетки возрастает значение физиологической идентификации.
Колебания размерных характеристик более выражены для одних нейронов (например, ВЗ, В5), чем для других (например, ЛПа2, ППа1).
Цвет нейронов улитки только неопытному глазу представляется одинаковым. При внимательном рассмотрении неповрежденных нейронов легко заметить, что цитоплазма одних имеет желто-оранжевый оттенок, других — белесоватый, третьих — молочно-белый; кроме того, часть нейронов содержит коричневатые зерна пигмента. Эти признаки также довольно постоянны и могут служить характеристикой определённых нейронов. Так, нейроны группы F, расположенные более или менее компактно в ВГ, выделяются прозрачной оранжеватой цитоплазмой; они, как и хорошо пигментированные нейроны группы Е, никогда не содержат белого материала. В отличие от этого, клетки группы D иногда бывают совершенно белыми, но и в тех случаях, когда в них мало белого секрета, они выделяются отсутствием пигментации, бледным видом цитоплазмы. Присутствие белого материала характерно также для клеток, относящихся к группам А, В и С. Индивидуальные, отдельно от групп лежащие белые нейроны, имеются в обоих париетальных и висцеральном ганглиях. Клетка ППа1 иногда бывает белесоватой.
Об изменчивости позиций уже говорилось выше. Отметим клетку ЛПа1, которая в некоторых случаях лежит не в ЛПаГ, а рядом с ним, в ВГ, т. е. по другую сторону от складки, разделяющей два ганглия. Большинство нейронов, однако, имеет достаточно постоянное расположение. Детальнее см. об этом в упомянутой статье Кунце [226].
4. 2. 3. Электрофизиологические критерии идентификации
Даже с помощью одного внутриклеточного электрода можно получить довольно разнообразную информацию о клетке. Важно из всех этих возможностей выбрать такие, которые позволяют, взятые в совокупности, с уверенностью находить нужную клетку. Рассмотрим следующие показатели: спонтанная импульсная активность; мембранный потенциал; потенциалы действия; спонтанный синаптический приток; реакция клетки на поляризацию мембраны; биофизические характеристики клеточной мембраны; фармакологические характеристики клеточной мембраны.
Спонтанная активность. В своей первой работе, посвящённой идентификации нейронов улитки, мы исключили этот показатель как сильно изменчивый и потому ненадёжный [283]. Главной причиной такого решения послужили в то время наблюдения, проведённые на многих препаратах на клетке ППа1. Эта клетка, проявляющая уникальный тип залповой активности, у некоторых улиток оказывалась молчащей, у других имела нерегулярную незалповую активность, и нам приходилось прибегать к фармакологическим критериям, чтобы убедиться в том, что исследуемая клетка — действительно ППа1.
Ныне, обладая несколько большим опытом, мы вслед за многими авторами, работающими на нейронах гастропод, считаем, что характер спонтанной активности вправе рассматриваться среди свойств, постоянных для каждого нейрона. Наш опыт, как и опыт других исследователей, показывает, что определённые клетки относятся к типу «молчащих», т. е. не проявляют спонтанной активности (например, ЛПа2 и ППа3); другие имеют активность регулярного типа, т. е. с довольно постоянными интервалами между потенциалами действия (например, группа F); третьи проявляют нерегулярную активность — относительно редкую (например, ЛПл1, ППл1) или частую (ППа4); четвёртые склонны к залповым разрядам, которые в разных клетках неодинаковы. Как оказалось, упомянутая выше изменчивость спонтанной активности, особенно сильно выраженная у некоторых нейронов, зависит от некоторых факторов, знание которых помогает прояснить картину. Исследования, проведённые на изолированных идентифицированных нейронах гастропод, подтвердили, что клеткам в самом деле присущи определённые свойства — например, наличие или отсутствие пейсмекерных свойств, способность разряжаться характерными залпами и т. д. [118].Реализация этих свойств в целостном многоклеточном препарате сильно зависит, во-первых, от синаптического притока, который может меняться при незначительных изменениях условий препаровки, при повреждениях окружающих нейронов и проводящих путей и т. д. Имея это в виду, целесообразно, может быть, оценивать характер спонтанной активности дважды: в обычных условиях и в условиях блокирования синаптического притока. По нашим наблюдениям, все постсинаптические потенциалы в нейронах улитки полностью снимаются при добавлении к рингеровскому раствору ионов Со2+ в количестве 20 мМ. Так, упомянутый выше «залповик» ППа1, проявляющий довольно изменчивую спонтанную активность, после снятия синаптического притока ионами кобальта сразу же начинает в чистом виде проявлять присущие ему залпы. Блокирующее действие кобальта на химические синапсы легко отмывается.
