Пространственная реконструкция компактной части черного вещества головного мозга человека

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. До настоящего времени нет общепринятой схемы пространственной организации групп нейронов компактной части черного вещества (ЧВ, substantia nigra) среднего мозга человека. Детальное исследование цитоархитектоники этого образования необходимо для патоморфологического анализа изменений, происходящих в нервной ткани с возрастом, и развивающихся при этом нейродегенеративных заболеваний, сопровождающихся избирательной гибелью дофаминовых нейронов.

Цель. Уточнить особенности морфохимической организации ЧВ мозга человека и провести пространственную реконструкцию структур его компактной части.

Материалы и методы. На аутопсийном материале мозга людей без неврологической патологии (n=10, возраст от 52 до 84 лет) методом компьютерной морфометрии произвели пространственную реконструкцию компактной части ЧВ, используя срезы среднего мозга, окрашенные по Нисслю и иммуногистохимически – для локализации тирозингидроксилазы – маркера дофамина.

Результаты. Выявили в компактной части ЧВ скопления нейронов в форме 9 тяжей, ориентированных в рострокаудальном направлении, которые представили в виде 4 областей: медиальной, латеральной, дорсальной и вентральной. Морфометрический анализ обнаружил значимые различия в плотности расположения нейронов и показателях экспрессии тирозингидроксилазы между областями ЧВ.

Заключение. Схема клеточной организации компактной части ЧВ, предложенная нами на основании трехмерной реконструкции, отличается высокой детализацией по сравнению с подобными работами и демонстрирует выраженную пространственную дифференцировку групп нейронов ЧВ, что необходимо учитывать при патоморфологических исследованиях.

Об авторах

Дмитрий Николаевич Воронков

ФГБНУ Научный центр неврологии

Автор, ответственный за переписку.
Email: neurolab@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5222-5322
SPIN-код: 1576-8871

к.м.н., старший научный сотрудник лаборатории функциональной морфохимии отдела исследований мозга 

Россия, г. Москва

Владимир Николаевич Сальков

ФГБНУ Научный центр неврологии

Email: neurolab@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1580-0380
SPIN-код: 1459-9812

д.м.н., старший научный сотрудник лаборатории функциональной морфохимии отдела исследований мозга 

Россия, г. Москва

Рудольф Михайлович Худоерков

ФГБНУ Научный центр неврологии

Email: neurolab@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6951-3918
SPIN-код: 4647-8405

д.м.н., заведующий лабораторией функциональной морфохимии отдела исследований мозга

Россия, г. Москва

Список литературы

  1. Rudow G., O'Brien R., Savonenko A.V., et al. Morphometry of the human substantia nigra in ageing and Parkinson's disease // Acta Neuropathol. 2008. Vol. 115, №4. P. 461470. doi: 10.1007/s0040100803528
  2. Иллариошкин С.Н., Власенко А.Г., Федотова Е.Ю. Современные возможности идентификации латентной стадии нейродегенеративного процесса // Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2013. Т. 7, №2. С. 3950.
  3. Hassler R. Zur Normalanatomie der Substantia nigra. Versuch einer architektonischen Gliederung // J. Psychol. Neurol. 1937. Vol. 48. P. 155.
  4. Hirsch E., Graybiel A.M., Agid Y.A. Melanized dopaminergic neurons are differentially susceptible to degeneration in Parkinson’s disease // Nature. 1988. Vol. 334. P. 345348.
  5. Damier P., Hirsch E.С., Agid Y., et al. The substantia nigra of the human brain. II. Patterns of loss of dopaminecontaining neurons in Parkinson's disease // Brain. 1999. Vol. 122. P. 14371448.
  6. Ross G.W., Petrovitch H., Abbott R.D., et al. Parkinsonian signs and substantia nigra neuron density in decendents elders without PD // Ann Neurol. 2004. Vol. 56. P. 532539. doi:10. 1093/brain/122.8.1437
  7. Gaykema R.P., Zaborszky L. Direct catecholaminergiccholinergic interactions in the basal forebrain. II. Substantia nigra – ventral tegmental area projections to cholinergic neurons // J. Comp. Neurol. 1996. Vol. 374, №4. P. 555577. doi: 10.1002/(SICI)10969861(19961028) 374:4<555::AIDCNE6>3.0.CO;20
  8. Fu Y., Yuan Y., Halliday G., et al. A cytoarchitectonic and chemoarchitectonic analysis of the dopamine cell groups in the substantia nigra, ventral tegmental area, and retrorubral field in the mouse // Brain Struct. Funct. 2012. Vol. 217, №2. P. 591612. doi: 10.1007/s0042901103492
  9. Andrey P., Maurin Y. FreeD: an integrated environment for threedimensional reconstruction from serial sections // Journal of Neuroscience Methods. 2005. Vol. 145. P. 233244. doi: 10.1007/s0042901103492
  10. Худоерков Р.М. Методы компьютерной морфометрии в нейроморфологии. М.: НЦН; 2014.
  11. Khudoerkov R.M., Voronkov D.N., Dikalova Y.V. Quantitative morphochemical characterization of the neurons in substantia nigra of rat brain and its volume reconstruction // Bull. Exp. Biol. Med. 2014. Vol. 156, №6. P. 861864. doi: 10.1007/s1051701424708
  12. Joel D., Weiner I. The connections of the dopaminergic system with the striatum in rats and primates: an analysis with respect to the functional and compartmental organization of the striatum // Neuroscience. 2000. Vol. 96, №3. P. 451474. doi: 10.1016/S03064522(99)005758
  13. Fearnley J.M., Lees A.J. Ageing and Parkinson’s disease: substantia nigra regional selectivity // Brain. 1991. Vol. 114. P. 22832301. doi: 10.1093/brain/114.5.2283
  14. Damier P., Hirsch E.С., Agid Y., et al. The substantia nigra of the human brain. Nigrosomes and nigral matrix, a compartmental organization based on calbindin D28k immunogistochemistry // Brain. 1999. Vol. 122. P. 14211436. doi: 10.1093/brain/122.8.1421
  15. Wakabayashi K., Mori F., Takahashi H. Progression patterns of neuronal loss and Lewy body pathology in the substantia nigra in Parkinson’s disease // Parkinsonism and Related Disorders. 2006. Vol. 96. P. 133138. doi: 10.1016/j.parkreldis.2006.05.028
  16. Brichta L., Greengard P. Molecular determinants of selective dopaminergic vulnerability in Parkinson’s disease: an update // Front Neuroanat. 2014. Vol. 8. P. 152. doi:10.3389/ fnana.2014.00152
  17. Fu Y., Paxinos G., Watson C., et al. The substantia nigra and ventral tegmental dopaminergic neurons from development to degeneration // Journal of Chemical Neuroanatomy. 2016. Vol. 76. P. 98107. doi: 10.1016/j.jchemneu.2016.02.001

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Локализация черного вещества на поперечном срезе среднего мозга человека. а – макропрепарат, фиксация формалином; б – окраска методом Ниссля; в – иммуногистохимическое выявление тирозингидроксилазы. ЧВ – черное вещество; 1,2 – вентральная, редкоклеточная, и дорсальная, густоклеточная, области, соответственно; пунктир с точкой – границы компактной части ЧВ

Скачать (19KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Объемная реконструкция черного вещества среднего мозга человека. а – границы и относительное расположение в среднем мозге дофаминергических структур черной субстанции по локализации тирозингидроксилазы (синим); б – объемная организация нейрональных скоплений в каудальных 2/3 черного вещества, на основе окрашивания крезиловым фиолетовым. ЧВ – черное вещество; НМ – ножка мозга; КЯ – красное ядро. Группы нейронов черной субстанции (1-9): медиальная область – 1,2; дорсальная область – 6-8; вентральная область – 3-5; латеральная область – 9

Скачать (28KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Количественные показатели областей черной субстанции. а – плотность распределения нейронов на 0,1 мм3; б – распределение интенсивности окрашивания (в условных единицах яркости) на тирозингидроксилазу в каудо-ростральном направлении (по оси абсцисс – номера срезов через 0,2 мм). Д – дорсальная область; В – вентральная область; М – медиальная область; Л — латеральная область

Скачать (23KB)
Метаданные

© Воронков Д.Н., Сальков В.Н., Худоерков Р.М., 2018

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах