THE CYTOARCHITECTONICS AND NEURONAL ORGANIZATION OF THE BASOLATERAL NUCLEUS OF THE AMYGDALA OF THE BRAIN IN ALCOHOL-PREFERRING AND ALCOHOL-NONPREFERRING RATS

全文:

Известно, что в развитии алкоголизма и его рецидивах большую роль играют аффективные расстройства, проявляющиеся повышенным уровнем тревожности и страха [10]. Установлено, что миндалевидное тело (МТ) и, прежде всего, его базолатеральное (БЛ) ядро является структурой, вовлеченной в функциональную систему формирования тревожности и страха [14]. Ведущее значение при этом имеют нарушения функционирования D1-и D2-рецепторов [6]. В ранее проведенном морфометрическом исследовании МТ у крыс, предпочитающих (ПА) и не предпочитающих (НА) алкоголь [1], было выявлено наличие бóльшей удельной площади БЛ-ядра у НА-крыс, чем у ПА-крыс, в результате чего появилась необходимость детального анализа структурной организации этого ядра у крыс с разным предпочтением алкоголя. Цель данной работы - анализ цитоархитектоники и нейронной организации БЛ-ядра МТ у ПА-и НА-крыс. Материал и методы. Использованные в работе ПА-и НА-крысы получены из популяции крыс линии WAG/Rij (модель абсансной эпилепсии) после генотипирования локуса Taq 1A DRD2, скрещивания гомозиготных животных и выявления в последующем предпочтения алкоголя в тесте двух поилок. Более подробно сведения об экспериментальных крысах приведены в ранее опубликованной работе [2]. Исследование цитоархитектоники и строения нейронов БЛ-ядра МТ проведено на 20 крысах (по 10 крыс в каждой группе при равном количестве самцов и самок). Всех крыс содержали в стандартных условиях вивария при постоянных температуре (20-22 ºС) и влажности. Еду и питье животные получали ad libitum. Животных декапитировали с соблюдением основных требований к эвтаназии, изложенных в Приложении № 4 к «Правилам проведения работ с использованием экспериментальных животных». Головной мозг 1 мес фиксировали в 10% нейтральном формалине и обычным способом заливали в парафин. Готовили серии фронтальных срезов мозга толщиной 20 и 10 мкм, которые окрашивали крезиловым фиолетовым. Морфофункциональную оценку состояния нейронов проводили согласно классификации [7], подразделяющей их на: 1) хромонейтральные; 2) умеренно хромофильные; 3) умеренно хромофобные; 4) гиперхромофобные; 5) гиперхромофильные. На основании измерения диаметров тел нейронов, подразделяли их на крупные и малого размера. На срезах толщиной 10 мкм в 10 полях зрения микроскопа МБИ-11 (ЛОМО, Россия) при об. 40, ок. 15 подсчитывали количество и определяли их соотношение у каждого животного группы ПА и НА. Для выявления особенностей структурной организации нейронов крупного и малого размера был применен метод Гольджи и использованы крысы линии Вистар, которые с крысами линии WAG/Rij генетически однородны. Целесообразность такого решения обосновывает хорошо известный факт, что при разных формах невропатологии, включая наркоманию, алкоголизм и эпилепсию (которым подвержены крысы линии WAG/Rij в отличие от крыс линии Вистар), происходят морфологические изменения в нейронах, сопровождающиеся их гибелью и затрагивающие, прежде всего, систему интернейронов [4]. Учитывая сказанное, при использовании метода Гольджи нельзя было бы получить у ПА-и НА-крыс достоверной картины представительства нейронов, прежде всего, относящихся к нейронам II типа Гольджи (короткоаксонным) - эквивалентам нейронов малого размера. Нейронная организация БЛ-ядра изучена у 15 крыс-самцов. Для этого их мозг после фиксации в жидкости Мюллера и в смеси двухромовокислого калия и четырехокиси осмия выдерживали в 1% растворе нитрата серебра 10 сут в термостате, после чего обезвоживали, заливали в целлоидин и готовили фронтальные срезы толщиной 100 мкм. Принадлежность нейронов к I или II типу Гольджи определяли на основании классификационных признаков, разработанных Т. А. Леонтович [2]. Статистическую обработку морфологических данных проводили с помощью программы Statistica 6.0. Сравнение вариационных рядов осуществляли с помощью параметрического критерия Стьюдента. Различия считали статистически значимыми при P<0,05. Результаты исследования. В составе БЛ-ядра у ПА-и НА-крыс выявлены нейроны крупного (20×16 мкм) и малого (10×14 мкм) размеров. Тела крупных нейронов имеют полигональную форму, ядро крупное, светлое, с хорошо определяющимся ядрышком. Широкий ободок цитоплазмы содержит глыбки хроматофильного вещества. Тела нейронов малого размера имеют округло-овальную или угловатую форму, светлое ядро и небольшой ободок цитоплазмы с пылевидным хроматофильным веществом. Около некоторых крупных нейронов можно видеть 2-3 нейрона малого размера. Сравнительный анализ цитоархитектоники и цитологических особенностей нейронов БЛ-ядра у ПА-и НА-крыс позволил выявить следующие различия: 1) у НА-крыс крупные нейроны при идентичной окраске препаратов воспринимают краситель менее интенсивно. Если крупные нейроны у ПА-крыс можно определить как хромонейтральные и умеренно хромофильные, то у НА-крыс они характеризуются как умеренно хромофобные (рисунок, а, б); 2) у НА-крыс обращает на себя внимание меньшая плотность расположения крупных нейронов, а также тенденция формировать группы; 3) малоклеточные зоны (нейропиль), разделяющие крупные нейроны, шире у НА-крыс; 4) у НА-крыс нейроны малого размера встречаются в поле зрения микроскопа чаще, при этом они формируют группы около крупных нейронов и их количество больше, чем у ПА-крыс; 5) среди нейронов малого размера у НА-крыс встречаются гиперхромофильные и гиперхромофобные нейроны, что служит показателем различий их функционального состояния. Изучение нейронной организации БЛ-ядра у крыс линии Вистар, проведенное с целью выявить эквиваленты нейронов крупного и малого размеров, показало, что крупные нейроны являются длинноаксонными густоветвистыми клетками древовидного типа, тела которых пирамидообразной формы. Нейроны малых размеров имеют характер короткоаксонных нейронов с обильным ветвлением терминалей аксона на территории, прилежащей к телу нейрона. По характеру строения дендритов большинство из них являются гладкодендритными, единичные нейроны имеют характер «лохматых» (термин Т. А. Леонтович) и нейронов с шипиками. Результаты подсчета количества крупных нейронов (эквивалентов длинноаксонных густоветвистых нейронов, проекционных нейронов) и малого размера (эквивалентов короткоаксонных нейронов, интернейронов) и определения их соотношения показали, что доля нейронов малого размера у ПА-крыс составляет 12,3±0,6%, в то время как у НА-крыс их значимо больше - 19,70±0,23% (P<0,01). Обсуждение полученных данных. Установлено, что крупные нейроны БЛ-ядра МТ, формирующие эфферентные связи с неокортексом, являются глутаматергическими [15], а интернейроны - ГАМК-ергическими [11]. Дофамин, поступающий в БЛ-ядро МТ по мезолимбической системе, модулирует активность эфферентных нейронов этого ядра путем активации пресинаптического D2-рецептора на интернейронах, что приводит к снижению выделения ГАМК [5]. Интернейроны прилежат к телам проекционных нейронов и формируют симметричные синапсы [9]. Уместно отметить, что формирование страха условными аверсивными стимулами сопровождается уменьшением содержания ГАМК в БЛ-ядре МТ, снижением активности синтезирующих ГАМК-энзимов, а также перестройками, происходящими во взаимоотношениях интернейронов [13]. Ранее было установлено, что у ПА-крыс содержание дофамина в МТ повышено по сравнению с таковым у НА-крыс [1]. Поэтому у ПА-крыс меньшее количество интернейронов и повышенное содержание дофамина будут предопределять ослабленное тормозное влияние интернейронов на эфферентные (проекционные) нейроны этого ядра. Повышение активности глутаматергических проекционных нейронов БЛ-ядра МТ, имеющих эфферентные связи со многими областями неокортекса [8], будет иметь следствием формирование гиперактивности корковых формаций, проявляющейся усилением страха [12]. Опираясь на полученные нами данные у НА-крыс, а именно, меньшее содержание дофамина и большее представительство интернейронов, можно говорить, что у этой группы крыс тормозное влияние ГАМК на проекционные нейроны более выражено. Следовательно, усиление или ослабление тормозного влияния интернейронов на проекционные нейроны БЛ-ядра будет иметь следствием разные уровни возбуждающего воздействия этого ядра на корковые формации. В функциональной системе (префронтальная кора, МТ и гиппокамп) тревожности и страха БЛ-ядро МТ рассматривается как стратегически важное звено, координирующее взаимодействие структур, входящих в состав системы [3]. Взаимоотношения центров «страха» изменяются в процессе его инициации и торможения: при формировании информация поступает в МТ от вентральной части гиппокампа и проецируется на префронтальную кору, а угасание «страха» осуществляется через прямые связи префронтальной коры с МТ. Итак, полученные результаты позволяют объяснить бóльшую удельную площадь БЛ-ядра у НА-крыс [1] наличием у них бóльшего количества интернейронов, чем у ПА-крыс, выявляют структурные основы бóльшего уровня тревожности ПА-крыс, в основе которой лежит дезингибирование глутаматергических проекционных нейронов БЛ-ядра МТ, приводящее к повышению уровня возбуждающего воздействия этого ядра на корковые формации. В дальнейшем, учитывая актуальность изучения особенностей нейроэндокринных механизмов патогенеза женского и мужского алкоголизма, мы планируем исследовать половой диморфизм БЛ МТ, который на сегодняшний день недостаточно исследован.

作者简介

A. Akhmadeyev

Bashkir State University

Email: mpha@ufanet.ru

L. Kalimullina

Bashkir State University

参考

补充文件