Stabilization of the structure of Mauthner neurons in the goldfish adapted to contralateral optokinetic stimulation



Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Previously we have demonstrated, that the contralateral optokinetic (visual) stimulation (COS) induces an inversion of goldfish motor asymmetry and three-fold decrease of the ventral dendrite of ipsilateral Mauthner neuron (MN) volume, whereas repetitive in training mode daily COS sessions induced a motor behavior resistance to this influence in fish. In the the present investigation we have examined the effect of the training COS sessions on the structure of MN and their parts. It was found that daily visual training stabilizes the size of the ventral dendrites, significantly increasing their resistance to single prolonged COS. Thus, the adapted morpho-functional state was induced in the individual dendrite and in the whole neuron by repetitive stimulation of that dendrite. These results make it possible to investigate in more detail the role of an individual dendrite in the modification of functional activity of the whole neuron and in adaptation and memory mechanisms at the cellular level.

About the authors

N Yu TsAPLINA

G Z MIKhAYLOVA

R Sh ShTANChAEV

D A MOShKOV

N Yu TSAPLINA

Educational Center for Biophysics and Biomedicine, Pushchino State University

; Educational Center for Biophysics and Biomedicine, Pushchino State University

G Z MIKHAILOVA

RAS Institute of Theoretical and Experimental Biophysics

; RAS Institute of Theoretical and Experimental Biophysics

R Sh SHTAN-CHAYEV

RAS Institute of Theoretical and Experimental Biophysics

; RAS Institute of Theoretical and Experimental Biophysics

D A MOSHKOV

Educational Center for Biophysics and Biomedicine, Pushchino State University;RAS Institute of Theoretical and Experimental Biophysics

; Educational Center for Biophysics and Biomedicine, Pushchino State University;RAS Institute of Theoretical and Experimental Biophysics

References

  1. Безгина Е.Н., Павлик Л.Л., Михайлова Г.З. и др. Морфофункциональные исследования взаимодействия глутамата и дофамина с маутнеровскими нейронами. Нейрофизиология/ Neurophysiology, 2006, т. 38, № 6, с. 411-421.
  2. Дектярева Н.Ю., Штанчаев Р.Ш., Михайлова Г.З. и Мошков Д.А. Стабилизация моторной асимметрии у золотой рыбки под влиянием оптокинетической стимуляции. Нейрофизиология/Neurophysiology, 2008, т. 40, № 3, с. 487-493.
  3. Михайлова Г.З., Павлик В.Д., Тирас Н.Р. и Мошков Д.А. Корреляция размеров маутнеровских нейронов с предпочтением золотых рыбок поворачиваться вправо или влево. Морфология, 2005, т. 127, вып. 2, с. 16-19.
  4. Михайлова Г.З., Тирас Н.Р., Григорьева Е.Е. и Мошков Д.А. Изменение моторной асимметрии золотой рыбки при адаптации к эффектам ротационной стимуляции. Нейрофизиология/Neurophysiology, 2005, т. 37, № 5/6. с. 432-442.
  5. Михайлова Г.З., Тирас Н.Р., Павлик В.Д. и др. Морфологические характеристики маутнеровских нейронов золотых рыбок с измененной асимметрией моторного поведения. Нейрофизиология/Neurophysiology, 2006, т. 38, №1, с. 18-31.
  6. Мошков Д.А. Адаптация и ультраструктура нейрона. М.. Наука, 1985.
  7. Тирас Н.Р., Михайлова Г.З. и Мошков Д.А. Эффекты, вызываемые полимеризующим актин пептидом, в маутнеровских нейронах золотой рыбки. Нейрофизиология/ Neurophysiology, 2006, т. 38, № 5/6, с. 389-400.
  8. Штанчаев Р.Ш., Михайлова Г.З., Дектярёва Н.Ю. и др. Влияние оптокинетической стимуляции на моторную асимметрию у золотой рыбки. Нейрофизиология/Neurophysiology 2007, т. 39, № 2, с. 133-145.
  9. Штанчаев Р.Ш., Михайлова Г.З., Дектярёва Н.Ю. и др. Изменения вентрального дендрита маутнеровского нейрона золотой рыбки под воздействием оптокинетической стимуляции. Морфология, 2007, т. 132, вып. 6, с. 29-34.
  10. Bekkers J.M. and Hausser M. Targeted dendrotomy reveals active and passive contributions of the dendritic tree to synaptic integration and neuronal output. Prog. Natl. Acad. Sci. USA. 2007, v. 104, №27, p. 11447-11452.
  11. Cuntz H., Borst A. and Segev I. Optimization principles of dendritic structure. Theor. Biol. Med. Model., 2007, v. 4, № 21, p. 1186-1194.
  12. Houweling A.R. and Brecht M. Behavioral report of single neuron stimulation in somatosensory cortex. Nature, 2008, v. 451. p. 65-68.
  13. Korn H. and Faber D.S. The Mauthner cell half a century later: a neurobiological model for decision-making? Neuron, 2005. v. 47, №1, p. 13-28.
  14. Samsonovich A.V. and Ascoli G.A. Morphological homeostasis in cortical dendrites. Prog. Natl. Acad. Sci. USA, 2006, v. 103, №5, p. 1569-1574.
  15. Zottoli S.J., Hordes A.R. and Faber D.S. Localization of optic tectal input to the ventral dendrite of the goldfish Mauthner cell. Brain Res., 1987, v. 401, № 1, p. 113-121.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2009 Eco-Vector


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: № 0110212 от 08.02.1993.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies