Введение к работе
Проблема синаптической передачи относится к числу наиболее важных и трудно разрешимых проблем современной неврологии. Признанная важнейшим свойством нервной системы для осуществления специфических функций последней, таким, как восприятие, обработка, хранение и передача информации, синаптическая передача является основным инструментом, обеспечивающим взаимодействие между нейронами.
Сложная и вместе с тем необычайная по красоте и оригинальности организация нервных центров, требующая для своего познания применения тончайших методических подходов и многолетнего терпения наряду с неиссякаемым стремлением познать столь важную для нас природу действия тончайшего аппарата межнейронной связи, .неоднократно на всем протяжении истории изучения нервной системы вызывала столкновение мнений и приводила к бурным дискуссиям.
Актуальность темы. К узловым вопросам синаптологии, разрешав ние которых способствовало бы пониманию особенностей процесса си-наптической передачи в ЦНС позвоночных, следует отнести: I - изучение тонкой структури аппарата межнейронных связей; 2 - исследо-. вание функциональных особенностей этих связей; 3 - выявление общих и специфических закономерностей механизма передачи импульсов; 4 - установление общих фундаментальных принципов, лежащих в основе структурной организации и функционирования нервной системы.
Несмотря на значительный интерес к проблеме синаптической передачи и важное значение некоторых установленных закономерностей и тенденций, характерных для нервной системы позвоночных (Дж.Экклс, {966, І97Г; П.Г.Костюк, 1959, 1973; А.И.Шаповалов, 1966, 1975, 1979, 1982, 1983), в' оинапгологди остается множество спорных и нерешенных вопросов. До сих пор нет целостного представления ни о тонко": структуре синаптической организации мотонейрона спинного мозга, представляющего важнейший интегративвдй элемент на сегментарном уровне, ни об ультраструктуре синапсов, составляющих синагі-тический аппарат спинного мозга.
Эволюционный принцип исследования, примененный в любой области естественных наук, создает перспективы всестороннего и глубокого' изучения закономерностей, лежащих в основе формирования конкретных механизмов и особенностей структурной организации различных "таксонов животного мира.
Подобным яе образом и закономерности, лежащие в основе формирования шнадтической организации' мотонейронов спинного мозга, лег- 48 вскрыть в процессе исследования онто-филогенеза позвоночных. Поэтому сравнительно-морфологическое исследование синалтической организации мотонейронов спинного мозга у животных, стоящих на разных ступенях эволюционного развития, является необходимым для того, чтобы выявить более полно общие принципы структурной организации, синаптических связей и особенности ультраструктуры, специфичные для синаптического аппарата мотонейронов у представителей рассматриваемых классов позвоночных.
Исследование структурной организации моторных ядер спинного мозга, а также специфических особенностей тонкой структуры и типов синапсов у древнейших представителей челюстных позвоночных, какими являются хрящевые рыбы (А.Н.Северцов, 1934; Ariena Kappers C.U., Huber G.C., Crosby B.C., 1936), является первым необходимым зве-
- ном в последовательном процессе .-ьы'яълвния общих фундаментальных
закономерностей структурной организации данной.области ЦКС.
До настоящего времени остается неизвестнойстепень сходства в-организации моторных ядер спинного мозга хрящевых и костистых' рыб. Это
- представляется необходимым для установления тенденции в формирова
нии моторных ядер на ранних стадиях филогенеза. Сравнение структу
ры и типов мотопейронов спинного мозга хрящевых- и костистых, рыб
со структурой и типами могонейронов в спинном мозге амфибий, рептилий и высших позвоночных - млекопитающих является актуальным в связи с отсутствием представления об общих закономерностях, характерных для формирования моторного нейрона в филогенезе позвоночных.
В филогенетическом ряду позвоночных амфибий занимают особое место. Поскольку амфибии являются первыми наземными животными, это обстоятельство позволяет ожидать у них наличия специфических особенностей в структурной организации моторных ядер и синаптических связан мстонейрона. Поэтому исследование синалтической организации мотонейронов спинного мозга амфибий представляет интерес прежде всего с общебиологической позиции. С этой точки зрения ультраструктурное исследование типов синапсов в спинном мозге амфибий имеет самостоятельное значение. В сравнении же с результатами электроннс-микроскопических исследований синапсов, щжнадлз-кащих к супра- и интраспигадьной системам моторного контроля, полученных на представителях других классов позвоночных, оригиналь-ішо данные го ультраструктуре синаятяческото аппарата мотеиейрвно?
', 3 .
спинного мозга у амЬлбий могли бы восполнить пробел в этой области
. синаптологии. -'
Наиболее перспективным подходом в синалтологии ЦНС является структурно-функциональный подход к разрешению яроблеїлн формирования и пространственного распределения синаптических входов супра- и интрасшгаалышх систем мозга, участвующих в регуляции основных моторных функций. Здесь особую важность приобретает микроскопический анатаз идентифицированных в ходе микрофизиологических исследований мотонейронов и связанных с ними первичных афферентных волокон, а также волокон супрасшгаальных систем мозга, с последующим использованием графической и микрофотореконструкщй. Наряду со свв-
тооптическш анализом, электронно-микроскопические исследования
типов штонёйронннх синапсов способствуют выявлению структурной
основы механизмов синапгжческогЬ взаимодействия в спинном мозге
позвоночных, установленного ранее (А.И.Шаповалов, І9Є6,'1975;"'
А.И.Шаповалов, Б.И.Ширяев, 1987).
Не менее важным является изучение формирования синаптического аппарата мотонейронов спинного мозга в онтогенезе, особенно, если морфологическое исследование выполнено параллельно исследованию механизмов синаптической передачи, т.е. становлению функции. С
проблемой формирования еиналтической организации мотонейронов в он-
то-фллогенезе-позвоночных связана необходимость уточнения локали
зации синаптических входов, образованных волокнами ряда.супрастг-
накьных и интраспинальных систем регуляции двигательной функции
на сомато-дендритной мембране мотонейронов из разных моторных ядер как у взрослнх животных, так и в разные сроки постнатального онтогенеза. Это делает логичным чсследование мотонейронных синапсов, образованных аксонами клеток филогенетически различных центров головного мозга, в частности, красного ядра, ядер вестибулярного комплекса и ретикулярной формации продолговатого мозга. Особенно важным в этом плане является ульграсгрукгурное исследование типов синапсов на мотонейронах спинного мозга, тем более в тех случаях, где полностью отсутствуют данные.
Этот подход обусловил настоящее сравнительно-морфологическое исследование синаптической организации мотонейронов спинного Мзз-га в пределах шгасса млекопитающих, у представителей трех отрядов -грызунов, хищных и приматов.
Актуальность такого исследования представляется очевидной в ч „связи с отсутствием завершенного представления о структурно-пространственной организации дендритного дерева мотонейронов сшпшого
4 - . -
мозга млекопитающих, что тело бы важное значение в понимании функции дендритов и их роли в общем механизме' интеграции мотонейрона.
Для воссоздания полной картины структурно-пространственной организации синаптических связей мотонейронов спинного мозга представляется важным дифференцированное исследование синапсов, образованных волокнами интрасшгаальных систем. Следует отметить, что до настоящего времени не существует единого мнения по вопросу об объеме, который составлякг синапсы интраспнналышх систем связи с мотонейронами в филогенетическом ряду позвоночных. Детальные исследования в монофункциональном аспекте проведены только по выявлению особенностей сенсомоторных синапсов на нескольких представителях класса млекопитающих (П.Г.Костюк, 1959; А.с.Brown , 1981; Burke R., Walmaley В., Hodgson J. t 1979). Попытки исследований связей первичных афферентных волокон с мотонейронами у рыб, амфибий и рептилий дали неполные и во. многом противоречивые результаты ( Axiens Kappers C.U. ,' Huber G.C. , Crosby B.C., 1936; Kuhlenbeck H. ,1975; Joseph, WhiUlock , 1968; Szekuly G., 1976). Выявление типов сенсомоторных синапсов и их объема в сина-птической организации мотонейронов спинного мозга у низших позвоночных, сравнение данных, полученных ранее, с оригинальными данными, полученными с помощью современных тонких методов, включая ультраструктурное исследование в спинном мозге рыб и амфибий, способствовало бы пониманию проблемы становления в процессе эволзо- ции моносинаптичоской рефлекторной дути, имеющей общебиологическое значение.
В сочетании с данными микрофизиологических исследований особенностей механизмов синалтической передачи, полученными параллельно на тех же объектах и синапсах гомологичных систем мозга (А.И.Шаповалов, 1975; А.И.Шаповалов, Б.И.Ширяев, 1987), данные сравнительно-морфологического исследования_могут способствовать лучшему, более полному представлению о синалтической организации мотонейронов спинного мозга в эволюционном ряду позвоночных, а также внести вклад в разрешение проблемы, синалтической передачи в центральных синапсах.
Логическим завершением настоящей работы должно явиться всестороннее рассмотрение проблемы эволюции центрального синапса на примере мотонейронных синапсов.
Делью настоящей работы явилось исследование структурных особенностей сшаїтгчєской организации ютонойронов спинного мозга
5 позвоночішх. Для'ее. достижения были сформулированы задачи настоящей работы:
-
Выяснение общих принципов структурної; организации моторных ядер спинного мозга в филогенезе позвоночных.
-
Выявление основных закономерностей и специфических особенностей структурно-пространствеїшоіі организации синоптических связей мотонейронов спинного мозга в озолюционном ряду позвоночных.
-
Исследование .ультраструктурных особенностей различных типов синапсов на мотонейроиах спинного мозга позвоночішх, включая синаптогвнеэ у низших млекопитающих.
Научная новизна. Проведенное сравнительно-морфологическое исследование спинного мозга у представителей классов позвоночных разного эволюционного уровня - рыб, амфибий, рептшпій, млекопитающих - представляет собой первое обобщение экспершлонталъплс данг них по структурно-пространственной организации моточепронов спинного мозга, а также-особенностей синаптическоіі организации мотонеііронов, включающее ж ультраструктурішіі анализ синапсов супрасж-нальных и интрасгшнальной систем на сомато-дєндритной мембрано мотонейрона.
-
Получены оригинальные данные о структуре вентрального рога спинного мозга хрящевых пластинояаберныхрыб. Обнаружено большое разнообразие типов мотонэйронов - от недаффереіщировашшх биполярных форм до ілультиполярннх мотонейронов. Отмечена тенденция к очень тесному расположению пар нотонейронов. Обнаружены "ансамбли" мотонейронов, представляющие, очевидно, прообраз моторных ядер спинного, Mosra позвоночных.
-
Впервые в результате і.зрфо-физиологического исследования и реконструкции индивидуальных мотонейронов спинного мозга 'амфибий, идентифицированных в физиологическом эксперименте и окрашенных внутриклеточно пероксидазой хрена, выявлены особенности геометрии., дендритных, ветвей и установлена точная область их распределения. Обнаружены шипики на проксимальных и дистальних ветвях дендритов мотонеііронов. Установлены особенности структурно-пространственной организации возвратных коллатералей моторных аксонов в области вентрального рега поясничных сегментов.
-
Получены оригинальные данные по ультраструктуре мотонейронов спинного мозга в разные сроки постнатального онтогенеза млекопитающих (грызунов).
'. В результате шрфо-физиологических исследований выявлены особенности структуры индивидуальных мотонойронов поясничного
отдела спинного мозга хищных осошка) и приматов (макак резусов); идентлфщпгрованных в-хода физиологических экспериментов и посла внутриклеточной окраски флуоресцентными красителями. В результате реконструкции получены оригиналнше данные об особенностях, пространственной организации дендригов мотонеііронов в исследуемой области спинного мозга грызунов, хищных и приматов.
4. Впервые, с помощью нейрогиетояогических методов, доказано существование прямых синаптических контактов между мотонейронами спинного мозга и нейронами филогенетически различных центров головного мозга у представителей двух, отрядов' млекопитающих - грызунов и хищных. Получены орлглнаяыше данные относительно областей окончания рвтикуло-сшшальных волокон в поясничных сегментах спинного мозга крысы.
.Впервые выявлены закономерности структурно-пространственной организации волокон вестибуло-сшгнальной и рубро-спинальнои проводящих систем и их окончаний на сомато-дендритной мембране мотонейронов из различных моторных ядер.'Обнаружены аксо-аксоналъные синапсы, локализующиеся на начальним сегменте моторного аксона.
Впервые в области моторных ядер спинного мозга'низших позвоночных в результате ультраструктурного исследования обнаружены ч морфологически смешанные и электрстонические снапсы аксо-дандрит-іюго, аксо-соматического, дендро-дендритного и дендро-соматическо-го типов.
5. Получены оригинальные данные об общих закономерностях
и типах синапсов сенсо-моторной системы в спднком мозга рыб и
амфибий. ' ' .
Впервые в спинном мозге рыб и амфибий В'Я^лено два типа первичных айерентов: I - устанавливающие моносиналтнческие связи с мотонеіїронами; П - оканчивающиеся в медиальной части дорсального рога и связанные с мотонейронами полисинапгически. В результате морію-фізиологичаского исследования выявлены и реконструированы коллатер&чи I -" 5 порядков данных типов первичных аэрентов у а.фиоий, установлены типы синаптических контактов на мотснейронах.
6. впервые в моторных ядрах спинного мозга амфибий з ходе
э.тактронно-шкроокопичбского анализа после разрушений ретикулярної!
формации продолговатого мозга я односторонней перерезки дорсачьно-
го корешка выявлено несколько типов элекчротояических синаптичзс-
ких соединении: дендро-дендритные, ссйшто-соматичвские, ачсс-ден-
дрнтігке, дендро-соыатичоекие и аксо-аксональные. Обнаружены морйо-
дсгн'.ескв сметанные синапсы Ж'зду коялагераляги первичных оферент-
7 них волокон и дендритами мотонейронов, а такта мезэду аксонаш; клеток ретикулярной формации продолговатого,мозга и могонейронэмп, его дендритами, моторным аксоном.
-
Выявлены и детально после тюванн ультраструэтурнио особенности шссо-сомагнческих, аксо-девдритннх, аксо-аксонатьных химических синапсов в моторных ядрах сгшнного мозга амйбии. Полутени оригинальные данные по ультраструктуре нескольких типов аксо-ши-пиковых синапсов на дендритах мотонейронов у амїшбш'і.
-
Разработано несколько 'оригинальных модоїетт.аций методов гистологической обработка и окраски нервной ткани: а - окраска протвлоковым желтым срезов спинного мозга, а также в сочетании
с рядом анилиновых красителей (М.В.Иоторина, ТЭ75); б - модификация метода импрегнации серебром Ра'.юн-я-Кахаля применительно к спинному мозгу обезьян и риб (М;В.Моторша, 1988); в - модификация метода имігрегнгцяи хлоридом кобальта применительно к спинному мозгу рыб (М.В.Моторина, Е.И.Судеревская, 1983); г - модификация метода Финк-Хеймэра II импрегнации волокон и синалтических окончаний применительно к спинному мозгу крысы (М.В.Моторина, 1976). Разработанные модификации известных методов расширили их способность' к целенаправленному выявлению деталей нервных элементов, .независимо от степени развития и специализаций Структуры мозга.
Положения, выдвигаемые на защиту
-
Исследования ультраструктурних особенностей синапсов на мотонейронах спинного мозга позвоночных свидетельствуют о том, что в оинаптияеекой организации мотонейронов'спинного мозга представителей всех исследованных классов преобладают синапса химического типа,'.по сравнению с электротоническими и смешанными, или синапсами двоякого действия.
-
Обнаружение "нескольких типов морфологически емшанних синапсов, а также синалтических соединений .щелевого типа, в области моторных ядер спинного мозга амфибий и низших млекопитающих, где до недавнего времени не было найдено синапсов подобного типа, споообствовало выявлению вероятного субстрата гпектротоническог;) взаимодействия между мотонейронами спинного мозга.
-
Электротокическде синапсы рассматриваются как соединения фушщионалыго лабильные, формирующиеся по мэре необходимости и быстро исчезающие. Из образование я степень прочности електротони оких соединений могут оказывать влияние различные факторы: перерождение пре- и поехсипаптического компонентов спиалтячпехагз
8 соединения вследствие экспериментального повреждения; некоторые модулирующие проницаемость и структурную организацию мембраны реагенты. Это особенно характерно-для ІЩС низших позвоночных и в ранние сроки постнатального онтогенеза .млекопитающих.
-
В известное представление od особой роли дендритов в осуществлении интегратизкой функции мотонейрона благодаря особенностям структурно-пространственной организации дендритных ветвей и множеству акео-декдритных синапсов, включая аксо-иипиковые, внесена принципиально новые данное. .Локализация синапсов на всем видимом протяжении дендритов, включая: дисталыше ветви, до 1000 мкм от тела клетки впервые выявлена в спинном мозге млекопитающих и амфибий в настоящей работе.
-
Данные сравнительно-морфологического исследования сонсо-моторкж синаптических связей у представителей рыб и ам.^ибич, полу-чеюше впервые в настоящей работе, и сравнение их с имеющимися сведениями об организации гомологичных, синапгическюс связен у млекопитающих свидетельствуют о том, что структурно-пространственной орта-шізации сенсомоторнои елнаптической системы присущи закономерности, общие для позвоночных всех классов, от рыб до млекопитающих.
-
В процессе эволюции в мотокеііронном синапсе спинного мозга позвоночных сохраняются все основные элементы ультраструктуры. Структурные преобразования и связанные с ними закономерности меха-ішзмов синаптической передачи.присущи синаптической организации мотонейрона в целом.
Теоретическое значение результатов работы. В процессе изучения структуры синалтического аппарата мозга в филогенезе позвоночных удалось выявить ряд общих фундаментальных закономерностей, определяющих архитектуру и функциональную направленность синаптической организации индивидуального мотояейрона, важнейшего интегра-тивного элемента на сегментарном уровне. К наиболее вайнш закономерностям относятся такие, как преобладание синапсов аксо-дендрпт-ного типа в филогенезе; выбор наиболее экономичной конфигурация в системе мотонейрон - дендрити - синаптический аппарат; локализация синаптических входов, относящихся к определенным супраопггнальным и интраспинальшш системам сгрушшроваїшо, а не по одному, в определенном участке сокатс-дендриткой мембраны или в микрозоне; сишпен смешанного - электро-химического - типа формируются в онго-филогенезе паралельно синапсам химического типа.
Дгс-Зйервнцироваїщое исследование химических и электрических синалсоп, уточнение соотношения в синаптической организации
9 мотонейрона между синапсами филогенетически различных супраспп-нальных и иктраспинальных систем способствует, более полному пред-, ставленню об архитектуре синапгаческого аппарата мотонейронов спинного мозга позвоночных.
Установлено, что в процессе эволюции в мотонейронном синапсе позвоночных сохраняются все основные элемента ультраструктуры. Структурной перестройке в процессе эволюции подвергается синапти-ческая организация индивидуального мотонейрона. Проявлением этого являются и соответствующие преобразования в механизмах синоптической передачи: от нескольких способов передачи у низших позвоночных к преобладанию одного - химического - механизма передачи у высших позвоночных»
Выявленные принципы, общие для Формирования синоптического аппарата мотонейрона в филогенезе позвоночных, дают основание рассматривать синап :ическув организацию мотойвйрояа как отражение уровня развития нервной системи позвоночных.
Практическое значение. I. Устансвленнне в результате настоящих исследований закономерности локализации синапсов на сомато-ден-дритной мембране мотонейронов разной функциональной модальности в спинном мозгэ.млекопитающих, акшочая приматов, открывггот перспективы, для целенаправленного воздействия новых фармакологических -препаратов в неврологических клиниках, способствуя развитию психофармакологии, анестезиологии и подходам в других отраслях теоретической и практической медицины. Обнаружение электрических и смешанных, синапсов в спинном мозге позволяет расширить арсенал фармацевтических* препаратов при патологии спинного мозга, способствует использованию специальных реагентов, влияющих на электротоническяе контакты. 2: Разработанные модификации нейрогистологических методов открывают новые- возможности для тонкой диагностики сегмевтар-ной патологии мозга. .3. Знание структурных основ системы регуляции локомощш у представителей важніле для практического использования видов рыб, как,шіастиножаберньіх, так и костистых, способствует выявлению их-функциональных особенностей и вследствие этого дает представление об организации поведения исследуемых видов рыб. Это позволяет также рамвирлть представление о влиянии на них факторов окружающей среды при исследовании Мирового океана и его ресурсов. 4. Данные настоящей работы использованы в педагогической практике - при чтения лекций и занятий спецкурса по эволюционной морфологии нервней система на кафедре гистологии и цитологии
Ленинградского Государствешкго Университета. Могут бить использованы для расширония учебных программ на биологических факультетах Университетов, при изучении цитологии и общей биологии в педагогических и медицинских вузах.
Апробация работы. I.. По материалам диссертации опубликовано 24 печатных работы., из шп 17 стат8іі и 7 тезисов докладов на Всесоюзных конференциях п симпозиуме. 2. Материалы диссертации доложены на : 71, УМ, IX, X Всесоюзных .совещаниях по эволюционной фчзпологии, посвященных пеі.нгіг акад. Л.О. Орбели, Ленинград, 1972, 1582, 1986, 1990 г.г. , Всесоюзном симпозиуме "Развивающийся мозг", Тбилиси, 1984 г., Всесоюзное конрерэнцил по псГгронаукач, поев. 100-летию акад. Воронцова, Киев, I98S г., научно-отчетной конференция Института эволвцйонной физиологии и биохимии ш.И.!л.Сеченова ЛЕЇ СССР, Ленинград, IS86 г., на заседании секции эволюции Щ10 и афферентных систем, 11ЭЕБ, Ленинград, 1987, 1991 г.г., на заседании Всесоюзного физиологического 'общества ям. -И.П.Павлова, Ленинград, 1988 г., на научных семинарах лаборатория физиологии нервной кл .тки и мезлабораторннх семінарах Института эволюционное физиологии и биохжия нгл.К.М.Сеченова АН СССР, Ленинград, 1970-1987 г.г., на Всесоюзной школе-семинаре "Актуальные вопросы локомощш первич-яоводннх. позвоночных", 1{арадаг, 1990. 3. Материалы'ди с с ертгщии использовачи в монографиях Л.И.Шаповалова "Нейроны я синапсы суггра-спин-" ных моторных систем", 1975 г., ЛЛі.Шаповалова и'Б.П.Ширяева "Дере„_ла сигналов в межнеиронных синапсах", в обзорах А.И.Иапова-лова 1977-1988' г.г., в учебнике "Физиология человека", !,1., "і.іедицп-на", 1985 г.; в лекциях А.И.Шаловатова - в Ленинградгг.ои и Московском Университетах, а такке в Университетах Швейцарии и Австралии, на Международных (физиологических Конгрессах в Мюнхене. Будапеште, в период с 1973 по 1983 г.г. В книге "Эволюционная карфология нервной системы позвоночных", ЛГУ, 1989; в цикле лекций и спецкурсе по Эволюционной гистологии ЦНС для студентов Ленинградского Государственного Университета - 1988-1990 г.г.
Структура я осъои диссертации. Диссертация состоит из Введения и 6 глав, включающих: Обзор литературы, посвящешніі проблемам зво-люцлошїоіі сішалгологди и ультраструктури синапсов ДІЮ позвоночник; Материя! И мотоди; Результати иестодоваїглі (Щ, ГУ, У главы) с cSfcy-дденнбм в конце кандой глави. Глава УТ прэдетарллэт oosee Обсуждение и заключав.' Завершают работу LQ гы'зодов. Работа еклотаег 200 счрзчци текста, 137 рисунков, 3 таблиць? и Указатель литератур».',
содержащий 202 русских и 444 иностранных названии.
.Материал и метод. Работа выполнена на представителях несколь
ких основных классов позвоночных: хрящевых ллаетігно;.:абернчх риб -
(акули II скати, Squalua acanthiaa, Raja clavata, Trygon pastinaca),
костистых рыб - (карп озерный,Cyprinua оагріо ), ампибий - (ля
гушки травяная И озерная, Капа tenporaiia, Eana riaiuunua );
рептилій - (серый варан, Varanus griseus ); млекопитающих -
(гризуни - крысята двух возрастных групп, взрослпп крысы и белые
Г.ШИ; ХІПЦШЄ - КОШЮІ, приматы - Обезьяны, Мас аса rheaua ), ПсОГО
использовано более 180 игаотных.
Были использованы метода классической іізі'іроглстолоппі: Гольдхог, Гольдкл-Дешієка, Рапон-п-Кахалл, ІІпослч, Паута, Сшнк-Хей-иера - в оригинальных прописях и собственных нощгТяпсагщях; гисто-хшлш, нейроплаэматичоского транспорта - пероксидази хрою <л гелдрл-' да кобальта, и с^язашпх с гамі методов эг.спорипонталыюй пер^оло-гїіи и длуорооцентітой микроскопии с целью выявления нейронов, нервных волокон, синапсов. Сподиалышй раздел работы составили исследования, вшголнешио о помощью пет о ля электронной микроскопии. В работе был широко использован метод реконструкции нервных элементов, графической и ілпфоТютореконструїсндй, на свотооптяческом я электронно-микроскопическом уровнях. Были реконструировали мотоиой--рош, с наиболее полно окраоюішш денлрлгаыи деревом, моторлчм аксоном и - в некоторых случаях - коллатораляш моторного аксона: лресинапгичеекие волокна л синалтичеекпе бутоны, являющиеся окончаниями различных супрасшшатьных систем; первичные ajjeperrrrat волокна,_ их коллатерали вплоть до терштаалей в пределах спинного мозга. В некоторых случаях был., осущоствлеяа реконструкция сшгаггтп-ческлх соединений по элехтроннограммач, полученным при высоком раз-решешіи микроскопа, Детальному микроскопическому анализу бнлп подвергнута 900 котонейронов стінного мозга котики, 24 нотонейрона обэзьяпу после внутриклеточной окраски проционовым желтым. Кроно того, были исследованы все мотонейроіга на срезах поясничного утолщения спинного мозга обезьяны, тшретщфованішх серебром и окрученных процлоновктл йєлтііг.і в сочетании с тпоплком, крезпл-виолотом и толуиднлом. Количество исследованных мотонейронов сшпшого мозга рыб, амфибий, рептилий, грызунов на подочитывалось.
v В ходе настоящего исследования сиі-іалтігтеской организации глотошііронов спинного мозга бати осуществлены серии гсомбятпгроватг-ие морТіо-олзиологпчесіях исслэдоватлй 0 ПріІіЛОНСІПЇОМ для внутриклеточного оіфашпаштя процдоповнх красителей и перокепцазы хрена.
12 ' функционирующих и идентифицированных мотонейронов спинного мозга-обезьяны, кошки и лягушки с последующим микроскопическим анализом их тонкой структуры и синаптическюс связей, с поел едущей реконструкцией окрашенных нервных элементов.'Результаты этих исследований соотавили фрагменты настоящей работы.
Основной объем данных' настоящей работы составляют результаты самостоятельно выполненных светооптических и электронно-микроскопических исследований, проведенных в лаборатории физиологии.нервной клетки параллельно шкроф'эиологическим, на аналогичных объектах.
Для свето-оптического анализа были использованы серии фронтальных, сагиттальных и тангенциальных срезов спинного мозга, залитых в парафин, целлоидин или замороженных. Толщина срезов варьировала от .ТО до 20О мкм. Микроскопический анализ осуществляли под микроскопом МБИ-3, МБИ-6, Ш-3, ШЛАМ, Ergaval , МБС-І.
Для электронно-микроскопического исследования были использова-.ны оригинальные прописи для фиксация и-контрастирования нервной ткани ( Caulfield ,1957, Gray Б-.О.'л , 1959,'1966; Н.Н.Боголепов, 1977). Заливка блоков осуществлялась в эпоксидные смолы - эпон -812 или аралдит. Резке ка ультратомах ЫШ или ЛЯП - 3 предшествовала рриентация исследуемой 'области мозга на полутонких (1-2 мкм) срезах, окрашенных 1% водным раствором метиленового синего. (рН-9), под световым микроскопом. Ультратонкие срезы толщиной 500-ЄОО А, серого и серебристого цвета, отдельные и серийные, контрастировав на сетках раствором цитрата свинца (Reynolds , 1963).. Просмотр и фотосъемка ультратонких срезов проводили, под электронным микроскопом <%м - 7. Исследовались срезы как'в норме, так я после экспериментальных воздействий. . "