Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 10
1.1. Морфо-функциональная характеристика латерального коленчатого тела 10
1.2. Формирование латерального коленчатого тела в онтогенезе 14
1.3. Строение и функции нейроглии в ЦНС 22
1.4. Роль микроциркуляторного русла в формировании и поддержании гомеостаза в ЦНС 26
Глава 2. Материал и методы исследования 34
2.1. Материал собственных исследований и некоторые особенности забора и гистологической обработки материала 34
2.2. Особенности использованного морфометрического анализа 37
Глава 3. Результаты собственных исследований 41
3.1.Морфология латерального коленчатого тела на сутки постна-тального онтогенеза в норме и при амблиопии 41
3.2. Морфология латерального коленчатого тела на сутки постна-тального онтогенеза в норме и при амблиопии 48
3.3.Морфология латерального коленчатого тела на сутки постна-тального онтогенеза в норме и при амблиопии 54
3.4Морфология латерального коленчатого тела на сутки постна-тального онтогенеза в норме и при амблиопии 58
3.5.Морфология латерального коленчатого тела на сутки постна-тального онтогенеза в норме и при амблиопии 62
3.6. Морфология латерального коленчатого тела на сутки постна-тального онтогенеза в норме и при амблиопии 66
3.7.Морфология латерального коленчатого тела на сутки пост-натального онтогенеза в норме и при амблиопии 71
3.8.Морфология латерального коленчатого тела на 266 сутки пост-натального онтогенеза в норме и при амблиопии 77
Глава 4. Обсуждение полученных результатов 99
Выводы 112
Список литературы 114
- Роль микроциркуляторного русла в формировании и поддержании гомеостаза в ЦНС
- Материал собственных исследований и некоторые особенности забора и гистологической обработки материала
- Морфология латерального коленчатого тела на сутки постна-тального онтогенеза в норме и при амблиопии
- Морфология латерального коленчатого тела на сутки постна-тального онтогенеза в норме и при амблиопии
Введение к работе
Актуальность проблемы. Одной из важных проблем современной нейро-биологии является решение вопроса о влиянии окружающей среды на нервную систему, взаимодействии внутренних факторов в формировании нервных центров. Не менее значимо знание сроков, когда действие даже умеренных и слабых по интенсивности внешних факторов может необратимо изменить последующее развитие мозга (критических моментов в онтогенезе). Важным при таком изучении является не только выяснение состояния нейронных ансамблей в центральной нервной системе, но и глиально-сосудистого окружения. Сложность и полиморфность морфологии нервных центров затрудняют подобные исследования. В связи с этим, большинство проводимых исследований рассматривает какой-либо один или несколько аспектов изменений в нервной системе (Сотников О.С., 1982; Адрианов О.С., 1995; Акмаев И.Г., Калимуллина Л.Б. 1995; Семченко В.В. с соавт., 2004; Pardo, В., Honegger Р.,1999). Комплексные работы, освещающие динамику изменений в нервных центрах, носят единичный характер (Антонова А.М, 1985; Васильев Ю.Г. с соавт., 2003, 2005; Степаненко А.Ю., Масловский С.Ю., 2004; Шорохова Т.Г., 2005). Такие исследования не охватили всех нервных центров, в том числе и таких весьма важных в функциональном отношении как латеральные коленчатые тела.
При анализе формирования нейронных ансамблей, их глиального окружения, особенностей структуры микроциркуляторного русла следует учитывать высокую степень морфо-функционального разнообразия нейронов, их связей с другими нервными центрами. Эти различия могут сопровождаться полиморфизмом распределения микрососудов, особенностями нейроглии. Значимым это положение представляется по отношению к латеральным коленчатым телам, так как в них имеются нейроны, анализирующие информацию от контрлатеральных сетчаток (Bacon В.А., Mimeault D., 2001). Однако, до сих пор, такой важный показатель, как оценка уровня микроциркуляции, большинством авторов приводится в соответствии с усредненными данными. Нервные центры в них рассматриваются как изоморфные структуры, и совершено не учитываются региональные особенности и своеобразие популяций нервных клеток.
Важную роль в исследованиях такого рода играет и значимость латерального коленчатого тела в анализе зрительной информации, роль специфической внешней стимуляции в развитии центральной слепоты при амблио-пии. Как это ни парадоксально, подробно и всесторонне исследованные по отношению к нейронам латеральные коленчатые тела (Hubel D.H. et al., 1977; Movshon IA. et al., 2005; Lyckman A.W. et al., 2005), тем не менее, слабо изучены с точки зрения глиоархитектоники и ангиоархитектоники. Нет подробного описания изменений сосудистого русла, глиального окружения в зависимости от состояния нейроархитектоники. В таком исследовании необходимо предусмотреть не только особенности организации и созревания отдель-
ного элемента микроанатомической структуры (пусть даже и ведущего), но и оценить состояние его основного окружения.
Цель исследования. Целью исследования является выявление особенностей морфологической организации латеральных коленчатых тел в по-стнатальном онтогенезе крыс, динамики их изменений при амблиопии.
Задачи исследования. Исходя из цели исследования, были поставлены следующие задачи:
Выяснить особенности морфологии основных составляющих элементов латерального коленчатого тела, определить структурные различия отдельных участков ядерного центра у крыс.
Изучить постнатальный онтогенез нейронов в контроле и при экспериментальной амблиопии в латеральном коленчатом ядре.
Оценить состояние глиоархитектоники в латеральном коленчатом теле (ЛКТ) у контрольных животных в онтогенезе и при амблиопии, соотнести их с особенностями формирования нейроцитов.
Исследовать ангиогенез в ЛКТ в период постнатального развития крыс в контроле и при амблиопии, сопоставив с динамикой окислительных процессов, нейроархитектоникой и глиоархитектоникой.
Научная новизна исследования. Впервые проведено детальное комплексное изучение нейроархитектоники, глиоархитектоники и ангиоархитек-тоники латерального коленчатого тела крыс. Показаны различия в морфологии нейротрофических ансамблей в различных участках ядерного центра. Дано подробное микроархитектоническое описание типов нейронов в исследованном ядре и морфологические изменения, происходящие с ними в ходе онтогенетического развития и при амблиопии. Осуществлен сравнительный анализ морфофункциональных реакций нейронов, глиоархитектоники и мик-роциркуляторного русла при амблиопии. Выявлена динамика энергетического обмена в ЖТ в контроле и при амблиопии в постнатальном онтогенезе крыс. Показана высокая изменчивость в содержании глиального фибриллярного кислого белка (ГФКБ) и белка S 100р при амблиопии.
Результаты, полученные в ходе исследования, позволили объяснить ряд вопросов морфологии, постнатального развития и динамики изменений при амблиопии.
Практическая значимость работы. Комплексный анализ латерального коленчатого тела позволил детально и комплексно рассмотреть его микроархитектонику, что может быть использовано в последующих экспериментальных работах. Исследование является фундаментальным для понимания механизмов развития центральной слепоты и может быть полезно в клинике глазных болезней и неврологии. Оно позволяет судить о приспособительных механизмах и прогнозировать роль амблиопии и возможность ее коррекции в разные сроки постнатального онтогенеза.
Установлена связь между структурами нейронных ансамблей и их микроокружением, а это, учитывая расширившееся представление о роли объемной передачи сигнала, раскрывает некоторые механизмы реакций нервных центров при патологических воздействиях.
Полученные результаты можно использовать при чтении лекций и проведении лабораторно-практических занятий в вузах при изучении гистологии, неврологии и глазных болезней.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту.
Экспериментальная амблиопия вызывает уменьшение числа нейронов и более быстрое созревание части нервных клеток в постнатальном онтогенезе в латеральном коленчатом теле у крысы, что сопровождается изменением энергетического обмена в нервном центре.
Структурно-функциональные реакции нейронов в ответ на изменение внешней афферентации ведут к адаптационным перестройкам глиально-го окружения: гипертрофии астроцитов, увеличению их относительного и абсолютного содержания. В латеральном коленчатом теле возрастает число клеток позитивных к ГФКБ и белку SlOOp.
При амблиопии существенно изменяются количественные и качественные параметры развития микроциркуляторного русла в рассмотренном нервном центре. Значительно усложняется характер ветвлений сосудисто-капиллярных сетей в различных участках ядра. В постнатальном развитии намечается выраженная концентрация сосудов системы микроциркуляции вблизи наиболее энергопотребляющей зоны нервной ткани (тел нейронов).
В ранние сроки экспериментальной амблиопии наблюдается более выраженная реакция дегенерации нейронов, в поздние сроки ведущими проявлениями нарушений становятся изменения глиоархитектоники и ангиоар-хитектоники.
Внедрение результатов исследований. Материалы диссертации используются в педагогическом процессе и научных исследованиях на кафедрах гистологии, эмбриологии и цитологии, офтальмологии и анатомии человека ГОУ ВПО Ижевской государственной медицинской академии, кафедре физиологии и зоогигиены ГОУ ВПО Ижевской государственной сельскохозяйственной академии, в центре лечения и профилактики близорукости и детском отделении ГУЗ МЗ УР Республиканской офтальмологической больницы.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены, обсуждены на международном европейском конгрессе ассоциации офтальмологов (Стокгольм, Швеция,1999); съезде офтальмологов России (Москва, 2000); научной конференции, посвященной 75-летию проф. М. В. Зайковой «Современные методы лечения близорукости и других заболеваний глаз. (Ижевск, 2000); юбилейной научной конференции, посвященной 70-летию основания первой в России кафедры детской офтальмологии (Санкт-Петербург, 2005); международном эмбриологического симпозиуме « Югра -Эмбрио - 2006» (Ханты-Мансийск, 2006); 8 конгрессе Международной ассоциации морфологов «Закономерности морфогенеза» (Орел, 2006).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, среди них в центральной рецензируемой печати 3 статьи, 4 тезисов, одни международные тезисы.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 138 страницах машинописи, содержит 7 таблиц, 49 рисунков. Список литературы состоит из 253 наименования источников, из них - 100 отечественных и 153 зарубежных.
Роль микроциркуляторного русла в формировании и поддержании гомеостаза в ЦНС
Нейроглия по отношению к числу тел нейронов количественно уступает содержанию у половозрелых животных. При анализе глиоцитов при окраске по Нисслю можно выделить округлые темные ядра, ядрышки которых не видны. Морфологически эти ядра соответствуют олигодендроглии. Ядра оли-годендроцитов располагаются в основном на границе с белым веществом и диффузно распределены в толще обоих субъядер латерального коленчатого тела. Предшественники астроцитов имеют ядра средних размеров, ядрышки мелкие или плохо заметны. При импрегнации по Гольджи, часть предшественников астроцитов невозможно достоверно отнести к той или иной популяции из-за слабого развития отростков. Это мелкие клетки с короткими, мало ветвящимися отростками. Отростки связаны с телами нескольких прилежащих нейроцитов, контактируют с близлежащими микрососудами.
Кровеносные сосуды обоих субъядер подразделяются на коллекторные и терминальные. Сосудистые коллекторы, в основном транзитные и пересекают ядра, направляясь вентромедиально. Диаметр рассматриваемых сосудов колеблется в пределах 4-25 мкм. Строение сосудистой стенки характеризуется морфологической незрелостью и образовано эндотелиальными клетками. Кроме этого во всех рассматриваемых микрососудах видны перициты и адвентициальные клетки, имеющие продольное направление. Гладкие мио-циты не выявляются, что затрудняет выделение приносящих и выносящих сосудов. Малый диаметр и особенности структуры сосудистой стенки позволяют рассматривать все сосуды ядер как принадлежащие к системе микроциркуляции. От сосудистых коллекторов отходят капилляры. Кровеносные капилляры отличаются малым диаметром (4-7 мкм), слабым развитием или отсутствием в данном сроке перицитов и адвентициальных клеток. Часть капилляров являются закрытыми, и не содержат эритроцитов. Кровеносные капилляры формируют примитивные сети. Форма петель полигональная, нередко удлиненная. Ход сосудов близок к прямому или дугообразному. Дугообразной формы микрососуды образуют капиллярные сети аркадичной формы. В пределах сосудистых ячеек, ограниченных соседними капиллярными петлями располагается от нескольких до десятков тел нейроцитов.
При выявлении активности сукцинатдегидрогеназы обнаруживается равномерное распределение фермента в пределах сходных участков субъядер. Тела нейронов отличаются умеренной или высокой активностью фермента во всех зонах. Нейропиль также имеет среднюю активность СДГ. В целом содержание фермента в пределах ядерных центров относительно гомогенно. Такое распределение СДГ в сочетании с относительно высоким и равномерным содержанием кровеносных микрососудов указывает на примитивно-диффузное трофическое обеспечение развивающихся нейронных ансамблей ядерных центров. Рассмотренный срок развития соответствует ранним срокам прорезывания глаз и у крысят совпадает с началом формирования функциональной активности нервного центра.
В ранние сроки после повреждения (на 16 сутки) в опытной группе наблюдается значительное увеличение числа сморщенных нейронов с гипер-хромной цитоплазмой. Эти клетки нередко располагаются гнездно, до нескольких десятков. Они отличаются сморщенными, гиперхромными ядрами. Можно видеть также отдельные клетки с вакуолизированной цитоплазмой, со светлыми ядрами. Эти нейроны имеют более крупные размеры. Наблюдается более редкое, гнездное распределение тел нейронов, по сравнению с контролем (рис. 2). При импрегнации увеличивается морфологическое разнообразие нервных клеток (рис. 3). Наблюдается высокое число клеток с небольшим числом дендритов. В то же время можно найти нейроны с более развитым дендритным деревом и крупные размеры, в сравнении с контролем.
Динамика в цитоархитектонике и миелоархитектонике, сопровождается изменениями в организации астроцитов. При окраске по Нисслю обнаруживается повышенное содержание ядер астроцитной нейроглии по сравнению с контролем. Нередко ядра астроцитов располагаются группами. Эти участки отличаются низкой концентрацией тел нервных клеток. Импрегнация по Гольджи-Бьюбенету выявляет повышенную осмиофильность астроцитов. У части из протоплазматических астроцитов хорошо развиты отростки и их можно легче идентифицировать, как протоплазматические или волокнистые. Если в контроле астроциты лежат одиночно, то при амблиопии они нередко выявляются в виде небольших скоплений. Эти группы находятся в пределах прилежащих капиллярных петель, объединяя их в единую систему. Изучение содержния ГФКБ и S100 напоминает данные, полученные при импрегнации.
Специфическое выявление ГФКБ обнаруживает более высокую плотность данного вещества в сером веществе мозга при амблиопии. Астроциты рас тушью. Объектив х 20, гамал х 4. н - нейрон, к - кровеносный капилляр. пределены менее равномерно, чем в контроле и формируют небольшие неплотные скопления в веществе мозга, которые, как уже указывалось, выявляются и при импрегнации. Отростки протоплазматических астроцитов длиннее, нередко разветвленнее (рис. 4). В ядерном центре чаще встречаются ГФКБ-позитивные клетки. S100 позиционирует в клетках глиоцитарного ряда. Содержание белка выше в сравнении с контролем.
Распределение ядер олигодендроцитов изменяется незначительно. Появляются ядра олигодендроцитов в непосредственном окружении тел более крупных неироцитов. Выявляемость клеток при импрегнации невысока, но морфологически клетки отличаются небольшими размерами, короткими, не ветвящимися отростками, как в контроле, так и при амблиопии.
Морфологическая организация микроциркуляторного русла в опыте близка к описанной выше у контрольных животных. Отличия, в первую очередь связаны, с количественными изменениями, в частности с повышенным содержанием микрососудов в ядре. Нередко капиллярные петли имеют извитой ход, что усложняет ангиоархитектонику. В пределах отдельных сосудистых ячеек в ядерных центрах число нейронов уменьшается в сравнении с контрольными параметрами.
Рассмотренные качественные и количественные морфологические изменения в субъядрах соотносятся с особенностями распределения СДГ. Распределение СДГ в телах нейронов имеет неравномерный характер, но преобладают нейроны с высокой активностью фермента. На фоне относительно высокой активности СДГ в неиропиле отмечается менее четкое выявление тел нервных клеток. Создается впечатление более размытой картины субъядер. В них можно видеть небольшие очаги менее высокой ферментной активности, чередующиеся с повышенной выявляемостью фермента в соседних участках (рис. 5, рис. 6).
Материал собственных исследований и некоторые особенности забора и гистологической обработки материала
Реже встречаются астроциты, контактирующие с несколькими близлежащими нейронами, но по распределению отростков, тяготеющие к одному из них. Данная форма может окружать один крупный и один или несколько нейронов среднего и малого диаметра. Астроцит контактирует с двумя и более сосудистыми петлями. Эти клетки составляют вторую группу по численности.
На периферии субъядер и в участках преобладания нервных волокон астроциты формируют блоки из нескольких клеток. Они лежат на границе серого и белого вещества или в участках с преобладающим неиропилем. Их отростки связывают прилежащие сосудистые петли и с одной или двух сторон с телами нейронов. По-видимому, их можно рассматривать как отграни-чительные. Нередко такие скопления охватывают сосудистые коллекторы.
Сателлитные астроциты, окружающие один из нейронов. Располагаются в непосредственном окружении тел нейронов между границей нервной клетки и прилежащими к ним микрососудами. Такой тип астроцитов преобладает вокруг крупных нейронов и в латеральном коленчатом теле они немногочисленны.
Олигодендроциты в структуре рассматриваемых микроансамблей встречаются реже, что связано с особенностями примененной методики и их меньшим абсолютным количеством. Это подтверждается малым числом ядер типичных для олигодендроцитов при окрашивании общими гистологическими методами и по Нисслю. Сателлитные формы клеток, концентрируются в основном вокруг более крупноклеточных популяций нервных клеток и встречаются весьма ограниченно. Олигодендроглия чаще встречается на границе белого вещества и на границе с оболочками мозга.
Иногда в структуре рассмотренных ядерных центров можно идентифицировать единичные микроглиоциты, в основном по особенностям структуры (неправильной формы, промежуточных размеров) ядер. Микроглиоциты амебовидной формы в норме не идентифицировались. Закономерностей распределения микроглии в контроле не выявлено.
Общим принципом построения сосудисто-капиллярного русла является непрерывность, что создает впечатление единства трофического обеспечения всех рассматриваемых отделов. Все это делает невозможным выделение элементарных артериально-венозных единиц. Приносящие артерии можно подразделить на магистральные, покидающие исследуемые ядра и формирующие в его пределах несколько терминальных веточек; и мелкие артерии, образующие терминальные ветвления в ядре. Первые являются преобладающими во всем нервном центре. В отличие от вен, артерии ветвятся под более острым углом, и образуют более редкие ветви. На каждом уровне артерии формируют 3-5 региональных микробассейнов имеющих автономную систему притока отдельно в дорсальном и вентральном субъядрах. Каждая из них впадает в 1-2 вены. Вены сливаются почти под прямым углом, чаще имеют больший диаметр. Вены осуществляют регионарный отток от латеральных коленчатых тел. От каждого из ядер направляются по нескольку вен на каждом уровне среза. Фактически формируются регионы венозного оттока. На некотором удалении большинство сливаются в крупные венозные коллекторы.
Микроциркуляторное русло состоит из петель округлой или удлиненной формы, обеспечивающих относительно автономное кровоснабжение отдельных участков. Соседние капиллярные дуги образуют микробассейны, сформированными одними прекапилляром и посткапилляром. Изредка можно наблюдать анастомозы между двумя соседними артериолярными структурами, обеспечивающими систему единого притока в сегментарных трофических локусах (микробассейнах). Капиллярная сеть, в основном, среднепетли-стая и мелкопетлистая. Каждый капилляр охватывает обычно по нескольку нейронов. Ангиоархитектоника характеризуется сложной системой сосудистых взаимопереплетений, с образованием незамкнутых в пространстве групп капилляров, образующих повторяющиеся отсеки, в которых содержатся конгломераты нейронов и астроцитов. Астроциты объединяют их в единую структуру, взаимодействуя с несколькими соседними структурами системы микроциркуляции, телами, а также прилежащими отростками и тер-миналями нейронов. Строение микроциркуляторного русла может несколько отличаться в различных зонах ядер, что соотносится с микробассейнами, образованными артериями. Более плотные скопления нейронов в вентромеди-альных структурах ядерных центров, с обильными сосудистыми сетями, имеющими округлую форму. Капиллярные сети в поверхностных участках редкие и имеют более прямой ход. В областях сгущения капилляров можно видеть сложную систему кровоснабжения отдельных зон ядра. Сосуды не формируют скоплений в непосредственной близости от тел нейронов, но расположение нервных клеток в областях соединения микрососудов, их близость к отдельным капиллярам и их группам, обеспечивает существенно лучшие условия трофического обмена тел в сравнении с нейропилем и ядром в целом.
При амблиопии имеются определенные различия в морфологии нейронов. Встречаются нервные клетки с обильно развитым дендритным деревом среди кустиковых нейронов, но подобное развитие отростков можно найти и в более мелких нервных клетках. В то же время чаще можно найти более мелкие клетки с более слабо развитым дендритным деревом.
Плотность нейронов в обоих субъядрах уменьшается и увеличивается относительное содержание астроцитов. Отростки протоплазматических астроцитов нередко гипертрофированы и имеют значительную распространенность. Многие астроциты гипертрофированы с многочисленными длинными ветвящимися отростками. Содержание S100 в ядерном центре в контроле и при амблиопии к 266-ти суткам постнатального онтогенеза приближается к контрольной (рис. 39). Локализуется протеин в телах и отростках глиоцитов. Распределение ГФКБ в астроцитах в контроле и опыте весьма различно. В контроле протеин накапливается в протоплазматических астроцитах в толще субъядер умерено. Его содержание высоко в терминальных отростках астро-цитов непосредственном окружении сосудов. При амблиопии ГФКБ-позитивные астроциты обладают высоким уровнем экспрессии протеина. Астроциты отличаются высоким уровнем морфологического разнообразия и экспрессии ГФКБ. Можно видеть соседние клетки с обилием толстых ветвящихся отростков и с тонкими слабо ветвящимися отростками (рис. 40). Распределение астроцитов может быть в виде диффузно лежащих клеток с отростками, формирующими сеть, но также клетки могут располагаться в виде компактных или рыхло лежащих групп. В последних астроциты формируют обширную сеть из переплетающихся отростков (рис. 41).
Морфология латерального коленчатого тела на сутки постна-тального онтогенеза в норме и при амблиопии
В постнатальном онтогенезе крысы продолжаются процессы морфологического созревания структур ЛКТ. Это проявляется в динамике созревания нейронных ансамблей. Если в ранние сроки после рождения ЛКТ крыс содержит в основном мелкие, юные нейроны и нейробласты, то с 30 - 40 суток постнатального онтогенеза увеличивается процент популяции клеток со средними диаметрами перикарионов. С 16-х по 30-ые сутки происходят наиболее значительные структурные перестройки в ядерном центре, что вероятно связано с изменением функциональной нагрузки на зрительный анализатор крысят после прорезывания глаз. В эти же сроки происходят активные процессы функционального созревания визуального анализа у животных, изменяются поведенческие особенности животных. Крупные нейроны появляются в вентральных субъядрах на 30 сутки, а в дорсальных субъядрах на 104 сутки постнатального онтогенеза. С 30 - 40 суток можно различить основные типы клеток по особенностям формирующихся дендритов, но в целом этот процесс также завершается к 104 суткам. Динамика функциональных перестроек и нагрузка на нейроны сопровождается повышенным энергетическим обменом у крыс 24 - 40 суток, что проявляется большим содержанием СДГ в ЛКТ.
При амблиопии происходят значительные изменения в скорости формирования нейронных ансамблей нервного центра. В частности, вследствие высокого темпа созревания некоторых нейронов возрастает численность популяций клеток с большим диаметром тел, что в 2 - 2,5 раза превышает контрольные показатели к 30 - 40 суткам постнатального онтогенеза в вентральном субъядре ЛКТ (Р 0,001). В дорсальном субъядре подобная тенденция проявляется в раннем развитии клеток среднего размера на 16-20 сутки (Р 0,05). В то же время при амблиопии на 16-ые сутки после воздействия наблюдаются гиперхромные нейроны и нейробласты с темными ядрами, гипер-хромной цитоплазмой. Размеры клеток уменьшены. Данные признаки рассматривались нами как признаки дегенерации. Число таких клеток в опыте 2 4-х кратно выше, чем в контроле. Подобные клетки имеются и в контроле, но их содержание невелико и они распределены одиночно по структуре ядра, тогда как в ранние сроки амблиопии такие клетки расположены группами. С 20-х по 30-ые сутки дегенеративные процессы при амблиопии в ЛКТ также включают в основном группы нейронов. Тела многих нервных клеток характеризуются периферически лежащими ядрами. В цитоплазме многих из них выявляются признаки вакуолизации или она просветлена. Некоторые нейроны тесно прилежат друг к другу, что в контроле не выявляется или обнаруживается гораздо реже. В ранние сроки имеется и небольшое число вакуоли-зированных нейронов с просветленной кариоплазмой, чего не выявляется у контрольных животных.
Динамика формирования нейронной организации латерального коленчатого ядра в раннем онтогенезе ведет к тому, что к 30-ым суткам существенно изменяется цитоархитектоника в обоих субъядрах ЛКТ. Появляются участки выпадений тел нейронов. В них наблюдается увеличение количества глиоцитов. Соотношение нейронов к глиоцитам смещается в сторону глии. Сохраняются отдельные дегенеративные нейроны, а их число существенно превышает таковое у контрольных животных. В участках с сохранными нейронами, перикарионы нередко плотно прилежат друг к другу, формируя небольшие компактные скопления. Часть мелких нейронов отличается высоким содержанием хроматофильной субстанции цитоплазмы. Обнаруживаются также гипертрофированные нейроны большого диаметра. В просветленной кариоплазме их ядер видны крупные ядрышки. При импрегнации по методу Гольджи такие нейроны характеризуются гиперплазией дендритов, производя впечатление более раннего морфологического созревания.
В поздние сроки различия по крупным нейронам нивелируются, но в обоих субъядрах достоверно (Р 0,05) возрастает число мелких нервных клеток. Ускоряется развитие отростков, увеличивается морфологическое разнообразие нервных клеток. Наряду с высоким полиморфизмом размеров нейронов (увеличением числа мелких и крупных клеток), идет значительное выпадение числа нервных клеток в раннем онтогенезе, что сопровождается снижением плотности и удельного объема, занимаемого телами нервных клеток. По последнему показателю содержание клеток к 266 суткам падает на 30% - в вентральном и 34% - в дорсальном субъядрах ЛКТ (Р 0,001). Дегенеративные процессы, приводящие к гибели нейронов, происходят в основном в ранние сроки развития амблиопии (на 16 - 24 сутки постнатального онтогенеза) и постепенно снижаются к 40 суткам, и более выражены в дорсальном подъядре ЛКТ. Эта тенденция, вероятно, связана с особенностью выполняемой функции дорсальным субъядром ЛКТ, которое взаимосвязано в основном с корковыми функциями и гибель его клеток сопровождается развитием центральной слепоты у животного (Оленев С.Н., 1987; Топорова С.Н. с соавт. 2003). Вентральное субъядро осуществляет координацию двигательных ответов мышц глаза и взаимодействует преимущественно с тектальными структурами среднего мозга (Андреева Н.Г., Обухов Д.К., 1999; Ohara P. et al., 1983). Функциональная активность вентрального субъядра сохраняется в виде контроля над рефлекторными ответами мышц в поврежденном глазу даже в поздние сроки амблиопии. На 104-266-ые сутки в субъядрах можно выявить участки выпадений нейронов, нередко содержащие крупные скопления глиоцитов. Они чередуются с отдельными нейронами или их группами. Оставшиеся нейроны нередко проявляют признаки гипертрофии с сильным развитием хроматофильной субстанции цитоплазмы.
Морфология латерального коленчатого тела на сутки постна-тального онтогенеза в норме и при амблиопии
Изучение распределения СДГ в ЛКТ обнаружило высокую динамичность его содержания как в контроле, так и в опыте. В контроле наблюдается высокий уровень СДГ в ранние сроки после рождения. С 16-ых по 30-ые сутки выявляется высокая активность фермента в перикарионах, при умеренном его содержании в нейропиле. Высокая плотность нейронов в эти сроки сопровождается высокой энергопродукцией ЛКТ в целом. Метаболическая активность подтверждается максимальной концентрацией капилляров к 30 суткам. Однако каждый капилляр в эти сроки обеспечивает до нескольких десятков тел нейронов, слабо дифференцирована система контроля локального притока, что в частности, проявляется в отсутствии или слабом развитии мышечной стенки во внутриорганных артериях и артериолах. С 60 суток при уменьшении общего числа микрососудов, наблюдается их высокая концентрация в непосредственном окружении тел нейронов. Происходит переход к индивидуальному или узколокальному трофическому обеспечению нервных клеток. Капиллярные петли охватывают отдельные клетки или небольшие группы по 4-5 нейронов, формируются мышечные оболочки в стенке приносящих сосудов. Изменения в микроциркуляторном русле соответствуют динамике содержания СДГ. Фермент сохраняет высокую активность в телах нейронов, но объемная их плотность в ядре снижается, а абсолютные размеры каждой клетки увеличиваются. Активность в нейропиле существенно ниже, чем в телах нервных клеток. Последнее, вероятно, и соответствует локальной концентрации капилляров вокруг наиболее энергоактивных участков ЛКТ.
При амблиопии динамика изменений СДГ существенно отличается от контроля. В ранние сроки на 16-24 сутки содержание фермента повышено как в телах нервных клеток, так и в нейропиле. По срокам высокий уровень СДГ совпадает с повышением числа дегенеративных нейронов в субъядрах ЛКТ, что соответствует представлениям об энергетической активности процессов в апоптотических нейронах. В поздние сроки амблиопии нарастает мозаичность распределения СДГ. Участки с высоким содержанием фермента перемежаются с зонами низкой его концентрации. В телах нейронов уровень СДГ колеблется от высокого до низкого. Общая энергетическая активность ядер падает при сохранении локальных участков с высоким уровнем окислительно-метаболических процессов. Динамика энергопотребления сопровождается дисонтогенезом развития микрососудистого русла, описанным выше.
Наши наблюдения по динамике метаболической активности ЛКТ в по-стнатальном онтогенезе и их изменения при амблиопии соотносятся с представлениями других авторов. По их мнению распределение сосудов и функциональная активность нейронов играют ключевую роль в формировании мозга и особенностях его психо-эмоциональной функции (Вайдо А.И. с со-авт., 2001; Рыбникова Е.А. с соавт., 2004; Бедров Я.А. с соавт, 2004; Denning K.S., Reinagel P., 2005). Нейротрофический фактор, вырабатываемый в астроцитах, играет важную роль в стимуляции и обеспечении активности дофа-минергических нейронов (Boven Kamp К.Е., Lapehak Р.А. et al., 1997). Изменения, происходящие с восстановлением функций головного мозга после повреждения носят активный, гуморально регулируемый характер. Регуляция в свою очередь взаимозависима от уровня организации сосудистых образований мозга. Особенности распределения кровообращения, компенсации при нарушениях трофического обеспечения связаны с типом кровеносного сосуда. Изменения эти могут носить местный или узколокальный характер (Ган-нушкина И.В., 1977; Верещагин Н.В. с соавт., 1999). Мозаичность уровня трофического обеспечения соотносится с представлениями о роли апоптозов в развитии мозга (Коржевский Д.Э., Отеллин В.А., 2001) Роль в апоптозах может иметь удаленность от источников и условий трофического обеспечения, что обусловлено механизмами газообмена (Иванов К.П., 2001) и распределения нутриентов.
Эндогенно и экзогенно обусловленный дисонтогенез может играть важную этиологическую роль в развитии психиатрических и неврологических заболеваний. Особенно значима регуляция развития нейронов, нейронных ансамблей и региональной организации нервных центров головного мозга. Она может быть обусловлена как молекулярными генетическими нарушениями, так и влиянием экзогенных и эндогенных факторов на пренатальный и постнатальный нейрогенез (Корочкин Л.Н., 1991). Эти воздействия могут существенно изменять формирование нервной системы, приводя к увеличению вероятности образования новых патологических связей, ведя к дисфункции головного мозга (Судаков К.И., 1996; Zarzecki Р., 1993).
Динамические внешние стимуляции могут существенно изменить формирование мозга. Наиболее существенны они, если совпадают с критическим моментом в развитии нервных центров. Критическим для ЛКТ являются сроки прорезывания глаз. Наблюдаемые в клинических исследованиях необратимые изменения зрительного анализатора с развитием центральной слепоты в позднем детском и подростковом возрасте, при морфологических исследованиях проявляются в грубых изменениях нейроархитектоники, глиоархитек-тоники (в первую очередь, астроцитов) и ангиоархитектоники. При этом, если в ранние сроки, с обратимыми нарушениями функции ЛКТ, превалирующими являются уменьшение числа, динамики формирования нейронов, то в отдаленные сроки более существенен структурно-функциональный дисонто-генеза астроцитов, а так же уменьшение плотности микрососудов, изменение структуры капиллярных петель, снижение уровня энергетических процессов в ЛКТ. По-видимому, структурно-функциональные перестройки нейронов в ранние сроки после повреждения детерминируют последующую в глиоархитектонику и ангиоархитектонику, которые в свою очередь закрепляют результаты изменений в ЛКТ при амблиопии.
