MorphologyMorphologyМорфология1026-35432949-2556Eco-Vector39937510.17816/morph.399375ArticlesСтатьиCORRELATION BETWEEN THE SIZES OF THE INDIVIDUAL PARTS OF GOLDFISH MAUTHNER NEURON AND ITS INTEGRAL FUNCTION AFTER EYE ENUCLEATIONКОРРЕЛЯЦИЯ РАЗМЕРОВ ОТДЕЛЬНЫХ ЧАСТЕЙ МАУТНЕРОВСКОГО НЕЙРОНА ЗОЛОТОЙ РЫБКИ С ЕГО ИНТЕГРАЛЬНОЙ ФУНКЦИЕЙ ПОСЛЕ ЭНУКЛЕАЦИИ ГЛАЗАGrigor'evaE EГригорьеваЕ Е

Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН

grigorieva2003@mail.ruShtanchaevR ShШтанчаевР Ш

Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН

rshtanch@mail.ruMikhaylovaG ZМихайловаГ З

Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН

mihailova_g@rambler.ruTirasN RТирасН Р

Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН; Пущинский государственный университет

ntiras@mail.ruMoshkovD AМошковД А

Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН; Пущинский государственный университет

d_moshkov@mail.ruGrigoriyevaYe YeShtanchayevR SMikhailovaG ZTirasN RMoshkovD AИнститут теоретической и экспериментальной биофизики РАНПущинский государственный университет161220101386NO6 (2010)№6 (2010)101509052023Copyright ©; 2010, Eco-VectorCopyright ©; 2010, Эко-Вектор2010Eco-VectorЭко-Векторhttps://j-morphology.com/1026-3543/article/view/399375

Using the method of 3D reconstruction, the structural correlates of significantly increased functional activity of denervated Mauthner neuron (MN) were studied after the unilateral eye enucleation, that resulted in the irreversible shift of the goldfish motor asymmetry to a «blind» side. It was established that in some cases the functional dominance of MN was significantly correlated with the reduction of the volume of its ventral dendrite, while in the other cases it was correlated with the increase in sizes of its soma and the lateral dendrite. Both structural features, probably, were caused by local redistribution of the neurotransmitters due to the stress of sensory inputs that remained undamaged. Thus, it was demonstrated that the prolonged adaptive changes in goldfish behavior could be regulated by means of specific morphological reorganizations of MN at the level of their individual dendrites by the principle of feedback or feedforward mechanisms.

С помощью метода трехмерной реконструкции изучали структурные корреляты значительно возросшей после односторонней энуклеации глаза функциональной активности деафферентированного маутнеровского нейрона (МН), о чем свидетельствовал необратимый сдвиг моторной асимметрии золотой рыбки в «слепую» сторону. Установлено, что в одних случаях доминантность МН значимо коррелировала с уменьшением объема его вентрального дендрита, а в других - с увеличением размеров сомы и латерального дендрита. Оба структурных признака, по-видимому, были обусловлены локальным перераспределением баланса нейротрансмиттеров в связи с напряжением сенсорных входов, оставшихся неповрежденными. В целом, продемонстрировано, что длительное приспособительное изменение поведения рыбок может регулироваться посредством специфических морфологических перестроек МН на уровне их индивидуальных дендритов по принципу прямой и обратной связи.

Mauthner neuronsdendritessomastructureeye enucleationмаутнеровские нейроныдендритысомаструктураэнуклеация глазаБезгина Е.Н., Павлик Л.Л., Михайлова Г.З. и др. Морфофункциональные исследования взаимодействия глутамата и дофамина с маутнеровскими нейронами. Нейрофизиология/ Neuro physiology, 2006, т. 38, № 5, с. 411-421.Григорьева Е.Е., Штанчаев Р.Ш., Михайлова Г.З. и др. Изменения моторной асимметрии золотых рыбок и структуры их маутнеровских нейронов после энуклеации глаза. Нейрофизиология / Neurophysiology, 2010, т. 42, № 4.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.Мошков Д.А. Адаптация и ультраструктура нейрона. М., Наука, 1985.Тирас Н.Р., Михайлова Г.З. и Мошков Д.А. Эффекты, вызываемые полимеризующим актин пептидом, в маутнеровских нейронах золотой рыбки. Нейрофизиология/Neuro physiology, 2006, т. 38, № 6, с. 389--400.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.Dadda M., Koolhaas W.H., and Domenici P. Behavioural asymmetry affects escape performance in a teleost fish. Biol. Lett., 2010, v. 6, № 3, p 414-417.DiDomenico R., Nissanov J. and Eaton R.C. Lateralization and adaptation of a continuously variable behavior following lesions of a reticulospinal command neuron. Brain Res., 1988, v. 473, № 1, p. 15-28.Houweling A.R. and Brecht M. Behavioural report of single neuron stimulation in somatosensory cortex. Nature, 2008, v. 451, p. 65-68.Kolaeva S.G., Semenova T.P., Santalova I.M. et al. Effects of L-thyrosyl-L-arginine (kyotorphin) on the behavior of rats and goldfish. Peptides, 2000, v. 21, № 9, p. 1331-1336.Korn H. and Faber D.S. The Mauthner cell half a century later: a neuro biological model for decision-making? Neuron, 2005, v. 47, № 1, p. 13-22.Mintz J., Gotow T., Triller A. and Korn H. Effect of serotonergic affe rents on quantal release at central inhibitory synapses. Science, 1989, v. 245, № 4914, p. 190-192.Moshkov D.A., Mikhailova G.Z., Grigorieva E.E. and Shtanchaev R.S. Role of different dendrites in the functional activity of the central neuron controlling goldfish behavior. J. Integr. Neurosci., 2009, v. 8, № 4, p. 441-451.Szabo T.M., McCormick C.A. and Faber D.S. Otolith endorgan input to the Mauthner neuron in the goldfish. J. Comp. Neurol., 2007, v. 505, p. 511-525.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.