Medycyna Wet. 2006, 62 (2) 170
Praca oryginalna Original paper
Cia³o migda³owate (corpus amygdaloideum) jest struktur¹ nerwow¹ wêchomózgowia wchodz¹c¹ w sk³ad p³ata wêchowego (lobus olfacitorius). Jest ono z³o¿one z szeregu j¹der nerwowych, które tworz¹ bry-³ê przypominaj¹c¹ kszta³tem migda³. Mo¿na je podzie-liæ na dwie zasadnicze czêci: struktury j¹drowe oraz struktury korowe cia³a migda³owatego. Struktury rowe, filogenetycznie jednorodne u wini, tworz¹ j¹d-ro migda³owate boczne oraz j¹dj¹d-ro migda³owate pod-stawno-boczne. J¹dro migda³owate podstawno-bocz-ne jest po³o¿opodstawno-bocz-ne brzusznie w stosunku do j¹dra mig-da³owatego bocznego. Cytoarchitektonika neuronów tworz¹cych poszczególne j¹dra cia³a migda³owatego zosta³a ju¿ doæ dobrze i szczegó³owo poznana (3, 10, 14). Jednak w dostêpnym pimiennictwie brak jest doniesieñ opisuj¹cych zmiany w rozwoju i dojrzewa-niu neuronów tworz¹cych j¹dra cia³a migda³owatego u wini domowej.
J¹dro migda³owate boczne oraz j¹dro migda³owate podstawno-boczne s¹ czêciami cia³a migda³owatego zaliczanymi do filogenetycznie m³odszych w stosun-ku do pozosta³ych struktur (5, 6, 8). Szczególnie cha-rakterystyczne ze wzglêdu na swoj¹ wielkoæ s¹ neu-rony tworz¹ce j¹dro migda³owate podstawno-boczne. McDonald (12) przy u¿yciu metody Golgiego podzie-li³ neurony tworz¹ce zespó³ podstawno-boczny na 3 typy. Do typu pierwszego zaliczy³ neurony tzw. pro-jekcyjne, których aksony zd¹¿aj¹ do struktur nerwo-wych le¿¹cych poza cia³em migda³owatym. Typ drugi i trzeci to neurony tworz¹ce migda³owate po³¹czenia neuronalne.
Cia³o migda³owate posiada wiele eferentnych i afe-rentnych po³¹czeñ z innymi czêciami mózgowia. W³ókna nerwowe ³¹cz¹ je przede wszystkim z ró¿ny-mi okolicaró¿ny-mi kory mózgu oraz z niektóryró¿ny-mi struktu-rami podkorowymi mózgowia. Eferentne w³ókna
Analiza morfometryczna neuronów
j¹dra podstawno-bocznego cia³a migda³owatego
wini domowej
IWONA £USZCZEWSKA-SIERAKOWSKA
Katedra Anatomii Zwierz¹t Wydzia³u Medycyny Weterynaryjnej AR, ul. Akademicka 12, 20-033 Lublin
£uszczewska-Sierakowska I.
Morphometrical analysis of neurons of the amygdaloideums nucleus corpus amygdaloideum baso-lateralis
Summary
The aim of the study was a quantitative examination (morphometrical analysis) of neurons during the maturation process of amygdaloideum baso-lateralis nuclei. The brains of domestic pigs of both sexes (obtained from the following periods: 7th-15th week of intrauterine life, newborn animals, month and
one-year old animals) were the examination material. The brains were removed and examined conventionally by microscope. The preparations were dyed according to Kltivera-Barrers method as well as the Nissel method. The histological preparations obtained in the above way were used to morphometrically analyze the neurons of the corpus amygdaloideums nucleus amygdaloideum baso-lateralis. Morphometrical examinations were carried out using the Nikon Eclipse E-600 microscope compressed with a JVC TK-1380-E camera and a computer using the MULTI-SCAN-BASE 08,98 morphometrical program. The following parameters were examined: the cross-section of nerve cells and the area of cell nuclei in µm2, the percentage of the nuclei-cellar
rate, and the average diameter of nervous cell in µm, the volume of nervous cell in µm3, the number of neurons
per 1 mm2, and the number of neurons per 1 mm3. Morphometrical observations revealed that cells forming
the primary corpus of amygdaloideum in week 9 of fetal life are identical in shape and size. The size of the cell area in the 9th week of fetal life oscillates around 45 µm2. These cells, homogenous in the previous periods,
undergo considerable differentiation during week 11 of fetal life. Mass nucleus structures appear from homogenous cells, including amygdaloideum baso-lateralis nuclei. The examined morphometrical parameters infer that neurons become morphologically mature at the end of fetal life.
Medycyna Wet. 2006, 62 (2) 171 nerwowe cia³a migda³owatego dochodz¹ do wielu
re-jonów nowej i starej kory: kory oko³owêchowej, pod-k³adki hipokampa, kory ródwêchowej, kory wyspo-wej bezziarnistej, kory oko³olimbicznej, kory rucho-wej i somatosensorycznej, kory przedr¹bkorucho-wej, kory obrêczy czo³owo-oczodo³owej i kory przedrodkowej (1, 2, 7, 13, 15, 16).
W³ókna eferentne z j¹der cia³a migda³owatego bocz-nego i podstawno-boczbocz-nego, dochodz¹ do niektórych struktur podkorowych kresomózgowia (9, 10), miê-dzymózgowia (11) oraz pnia mózgu (17), takich jak: pasmo przek¹tne Broca, brzuszna czêæ ga³ki bladej, j¹dro pó³le¿¹ce, j¹dro przyrodkowe grzebietowe wzgórza, pole brzuszne nakrywki oraz j¹dra podwzgó-rza (nucleus ventromedialis, nucleus dorsomedialis, area preoptica, area lateralis). Liczne s¹ równie¿ afe-rentne po³¹czenia cia³a migda³owatego, które ci¹gn¹ siê z ró¿nych okolic starej i nowej kory w kierunku j¹der migda³owatych bocznego i podstawno-bocz-nego. Aferentne w³ókna nerwowe biegn¹ z takich re-jonów, jak: kora przyrodkowa i dolna powierzchnia p³ata czo³owego, kora wêchowa, kora skroniowa, kora wyspowa, kora ródwêchowa oraz kora pola CA1 hi-pokampa (3, 13, 16). Po³¹czenia dochodz¹ce do pierw-szej warstwy kory ródwêchowej odgrywaj¹ istotn¹ rolê w przekazywaniu informacji zwi¹zanych z pamiê-ci¹ (10). Aferentne w³ókna nerwowe dochodz¹ rów-nie¿ do j¹der migda³owatych: bocznego i podstawno--bocznego z orodków podkorowych pnia mózgu, pod-wzgórza, pod-wzgórza, pêtli soczewkowatej, istoty bez-imiennej, j¹der pola przegrodowego i ga³ki bladej.
Cia³o migda³owate, oprócz aferentnych i eferentnych po³¹czeñ nerwowych z innymi strukturami mózgowia, posiada równie¿ z³o¿ony uk³ad po³¹czeñ wewnêtrz-nych. Szczególnie interesuj¹ce s¹ po³¹czenia j¹dra migda³owatego podstawno-bocznego z j¹drem migda-³owatym bocznym (1, 10, 14). J¹dra migda³owate bocz-ne i podstawno-boczbocz-ne otrzymuj¹ po³¹czenia cholibocz-ner- choliner-giczne z istoty bezimiennej oraz z j¹der s¹siednich cia³a migda³owatego (4). Natomiast po³¹czenia GABA-er-giczne (hamuj¹ce) dochodz¹ do neuronów j¹der mig-da³owatych bocznego i podstawno-bocznego z j¹dra siatkowatego wzgórza oraz neuronów mas wtr¹conych cia³a migda³owatego.
Badania morfometryczne uk³adu nerwowego orod-kowego gwarantuj¹ otrzymanie coraz dok³adniejszych wyników i daj¹ podstawê do lepszego poznania jego budowy oraz funkcjonowania. W dostêpnej literatu-rze brak jest danych dotycz¹cych zmian, jakie zacho-dz¹ w budowie j¹dra podstawno-bocznego cia³a mig-da³owatego u wini, zw³aszcza podczas procesu doj-rzewania. St¹d te¿ celem badañ by³o okrelenie cech jakociowych i ilociowych (analiza morfometryczna) w czasie dojrzewania badanej grupy cia³a migda³owa-tego oraz przeledzenie, czy proces ten w wietle ba-dañ morfometrycznych przebiega jednakowo.
Materia³ i metody
Badania przeprowadzono na mózgowiach wini domo-wej, obojga p³ci, podzielonych na 2 grupy. Pierwsza grupa (p³odowa) obejmowa³a 42 zwierzêta w nastêpuj¹cych okre-sach ¿ycia p³odowego 7., 8., 9., 10., 11., 12., 13., 14., 15. tygodniu. Druga grupa obejmowa³a okres postnatalny, w tym 6 zwierz¹t nowo narodzonych (N0) i 6 zwierz¹t w wieku 1 miesi¹ca oraz 6 zwierz¹t jednorocznych. Trze-ci¹ grupê stanowi³y zwierzêta pourodzeniowe w wieku jed-nego miesi¹ca (6 sztuk) oraz jedjed-nego roku (6 sztuk). Pre-paraty barwiono wed³ug metody Klüvera-Barrery (fiole-tem kresylowym i luxolem fast blue), a tak¿e b³êki(fiole-tem me-tylenowym wg zmodyfikowanej metody Nissla.
Do analizy morfologicznej u¿yto: lupy stereologicznej, mikroskopu wietlnego Jenaval Mc 80 Firma (Carl Zeiss) Jena. Badania morfometryczne przeprowadzono za pomo-c¹ mikroskopu NIKON ECLIPSE E-600 sprzê¿onego z kamer¹ JVC TK-1380-E i komputerem, wykorzystuj¹c program morfometryczny Multi-scan-base 08,98. Badania morfometryczne obejmowa³y nastêpuj¹ce parametry: pole przekroju komórki nerwowej w µm2 i pole j¹dra
komórko-wego w µm2, wskanik j¹drowo-komórkowy, okrelaj¹cy
procent komórki zajêtej przez j¹dro, redni¹ rednicê ko-mórki nerwowej, objêtoæ koko-mórki nerwowej w µm3,
licz-bê neuronów przypadaj¹ca na 1 mm2 i liczbê neuronów
przypadaj¹ca na 1 mm3.
Wyniki i omówienie
Cia³o migda³owate od dawna jest obiektem licznych badañ neuroanatomicznych, neurofizjologicznych i hi-stochemicznych u wielu gatunków zwierz¹t dowiad-czalnych i domowych, naczelnych, a tak¿e u cz³owie-ka. W odró¿nieniu od innych struktur j¹drowych i ko-rowych cia³a migda³owatego jest ono utworzone przez najwiêksze rozmiarem komórki nerwowe, co pozwa-la na stosunkowo ³atwe odró¿nienie j¹dra migda³owa-tego podstawno-bocznego od innych struktur nerwo-wych cia³a migda³owatego. Grzbietowo graniczy ono z j¹drem migda³owatym bocznym, bocznie z w³ókna-mi torebki zewnêtrznej, brzuszno-bocznie z j¹drem gruszkowatym wewnêtrznym, brzusznie z j¹drami korowymi cia³a migda³owatego.
Komórki tworz¹ce pierwotne cia³o migda³owate wystêpuj¹ce w 9. tygodniu ¿ycia p³odowego wini do-mowej s¹ jednakowego kszta³tu i wielkoci. Wielkoæ pola komórek z tego okresu ¿ycia p³odowego wynosi 45 µm2. W 10. tygodniu ¿ycia p³odowego komórki
jed-norodne w okresie wczeniejszym ulegaj¹ wyrane-mu zró¿nicowaniu. Z jednorodnej masy komórkowej wyodrêbnia siê j¹dro migda³owate podstawno-bocz-ne. Proces zró¿nicowania komórek jest po³¹czony z równoczesnym powiêkszeniem pola komórkowego. Wzrost wielkoci tego pola jest doæ znaczny w po-równaniu z okresem poprzednim. W kolejnych tygod-niach ¿ycia p³odowego wini domowej proces powiêk-szania wielkoci pola komórek, po kolejnym znacz-nym wzrocie, stabilizuje siê z niewielkimi odchyle-niami na + lub . Proces kolejnego znacz¹cego
Medycyna Wet. 2006, 62 (2) 172
wzrostu wielkoci pola komórek tworz¹cych j¹dro migda³owate podstawno-boczne by³ obserwowany w 12. tygodniu ¿ycia p³odowego. Parametry wielko-ci pola komórek j¹dra migda³owatego podstawno--bocznego, mierzone w ostatnich tygodniach ¿ycia p³o-dowego u zwierz¹t i w dniu urodzenia s¹ bardzo zbli-¿one do siebie (ryc. 1).
Pole j¹dra komórek tworz¹cych pierwotne cia³o migda³owate, a nastêpnie j¹dro migda³owate podstaw-no-boczne, podobnie jak pole komórki, ulega powiêk-szeniu podczas procesu dojrzewania komórek (ryc. 1). Wskanik j¹drowo-komórkowy jako jeden z badanych parametrów jest cile powi¹zany z parametrami pola komórki i pola j¹dra. W przypadku j¹dra
migda³owa-9 tyg. Grupa wiekowa 0 50 100 150 200 250 µm2
10 tyg. 11 tyg. 12 tyg. 13 tyg. 14 tyg. 15 tyg. NO 1 mies. pole j¹dra pole komórki 9 tyg. Grupa wiekowa 40 45 50 55 60 %
10 tyg. 11 tyg. 12 tyg. 13 tyg. 14 tyg. 15 tyg. NO 1 mies. Ryc. 1. Pole j¹dra i pole komórki (µm2) j¹dra migda³owatego
podstawno-bocznego badanych zwierz¹t Objanienie: NO zwierzêta nowo narodzone
Ryc. 2. Wskanik j¹drowo-komórkowy (%) j¹dra migda³o-watego podstawno-bocznego badanych zwierz¹t
Objanienie: jak w ryc. 1.
Ryc. 3. rednica komórki (µm) j¹dra migda³owatego podstaw-no-bocznego badanych zwierz¹t
Objanienie: jak w ryc. 1.
Ryc. 4. Objêtoæ komórki (µm3) j¹dra migda³owatego pod-stawno-bocznego badanych zwierz¹t
Objanienie: jak w ryc. 1. 9 tyg. Grupa wiekowa 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 µm
10 tyg. 11 tyg. 12 tyg. 13 tyg. 14 tyg. 15 tyg. NO 1 mies. 9 tyg.
Grupa wiekowa 0 500 1000 1500 2000 2500 µm3
10 tyg. 11 tyg. 12 tyg. 13 tyg. 14 tyg. 15 tyg. NO 1 mies.
Ryc. 5. Liczba komórek na mm2 j¹dra migda³owatego pod-stawno-bocznego badanych zwierz¹t
Objanienie: jak w ryc. 1.
Ryc. 6. Liczba komórek na mm3 j¹dra migda³owatego pod-stawno-bocznego badanych zwierz¹t
Objanienie: jak w ryc. 1.
9 tyg. Grupa wiekowa 0 1000 2000 3000 4000 5000 Liczba komórek na mm 2
10 tyg. 11 tyg. 12 tyg. 13 tyg. 14 tyg. 15 tyg. NO 1 mies. 9 tyg.
Grupa wiekowa 0 50 000 100 000 150 000 200 000 250 000 300 000 350 000 Liczba komórek na mm 3
Medycyna Wet. 2006, 62 (2) 173 tego podstawno-bocznego wskanik
j¹drowo-komór-kowy waha siê w granicach 49-56% (ryc. 2). Wartoæ tego wskanika zmniejsza siê w trakcie rozwoju i doj-rzewania neuronów. Na podstawie dokonanych pomia-rów pola komórki oraz wyliczonego wskanika j¹dro-wo-komórkowego mo¿na wnioskowaæ, ¿e intensyw-noæ wzrostu pola j¹dra podczas procesu neurogenezy pokrywa siê ze wzrostem pola komórki. rednia red-nica komórek tworz¹cych pierwotne cia³o migda³owa-te, a w póniejszym stadium rozwoju j¹dro migda³o-wate podstawno-boczne, by³a niezbêdna do oblicze-nia objêtoci komórki (ryc. 4) oraz liczby komórek, jaka przypada na 1 mm3. Wielkoæ redniej rednicy
komórki jest zale¿na od wielkoci pola komórki (ryc. 3). Wartoci tego parametru pokrywaj¹ siê wiêc czasowo z intensywnoci¹ wzrostu pola komórki. Licz-ba komórek tworz¹cych pierwotne cia³o migda³owa-te, a nastêpnie j¹dro migda³owate podstawno-boczne, przypadaj¹ca na 1 mm2 przekroju poprzecznego
bada-nych struktur cia³a migda³owatego u p³odów wini do-mowej oraz zwierz¹t nowonarodzonych, jednomie-siêcznych i jednorocznych ulega znacznym zmianom (ryc. 5). Najwiêksza liczba przypadaj¹ca na 1 mm2 by³a
stwierdzona w 9. tygodniu ¿ycia p³odowego. W na-stêpnych okresach ¿ycia p³odowego u tego gatunku liczba komórek uleg³a istotnemu zmniejszeniu. Od 11. tygodnia ¿ycia p³odowego do dnia urodzenia liczba komórek przypadaj¹ca na 1 mm2 przekroju badanych
struktur stabilizuje siê na zbli¿onym poziomie (ryc. 6). Liczba komórek, przypadaj¹ca na 1 mm2 powierzchni
przekroju, kszta³tuje siê podobnie jak liczba komórek przypadaj¹ca na 1 mm3 podczas procesu rozwoju
ba-danego j¹dra.
W 7. tygodniu ¿ycia p³odowego wystêpowa³o wy-rane uwypuklenie brzuszno-przyrodkowej ciany pó³kuli w postaci p³ata gruszkowatego (lobus pirifor-mis), na którego korze le¿y cia³o migda³owate. Nie-zró¿nicowane w tym okresie, tworz¹ce siê komórki nerwowe, których liczba wzrasta do 9. tygodnia ¿ycia p³odowego, okrelono podobnie jak to uczyni³ Hum-phrey (6) jako pierwotne cia³o migda³owate. Z badañ przeprowadzonych przez Welento (18) u wini domo-wej wynika, ¿e j¹dra nerwowe ródmózgowia oraz j¹d-ra nerwowe przedniej czêci rdzenia przed³u¿onego i mostu pojawiaj¹ siê z nielicznymi wyj¹tkami znacz-nie wczeznacz-niej podczas ontogenezy ani¿eli w przypad-ku prezentowanych badañ. Analiza morfologiczna cia³a migda³owatego wini domowej potwierdza bowiem, ¿e ró¿nicowanie siê pierwotnego cia³a migda³owate-go na poszczególne struktury j¹drowe ma miejsce w 10. tygodniu ¿ycia p³odowego. W okresie tym dochodzi do wyodrêbnienia siê j¹der: migda³owatego bocznego oraz migda³owatego podstawno-bocznego i przyrod-kowego. Z przeprowadzonych badañ wynika jedno-znacznie, ¿e j¹dro migda³owate podstawno-boczne ró¿nicuje siê z jednorodnej masy komórkowej pier-wotnego cia³a migda³owatego w 10. tygodniu ¿ycia p³odowego. Podczas procesu rozwoju i dojrzewania
komórek wystêpuje zjawisko apoptozy (fizjologicznej mierci neuronów), bêd¹ce jedn¹ z przyczyn znacz¹-cego zmniejszania siê liczby komórek jeszcze przed uzyskaniem eferentnych po³¹czeñ z innymi struktura-mi nerwowystruktura-mi.
Na podstawie zbadanych parametrów morfome-trycznych mo¿na twierdziæ, ¿e neurony j¹dra migda-³owatego podstawno-bocznego uzyskuj¹ dojrza³oæ morfologiczn¹ pod koniec ¿ycia p³odowego.
Pimiennictwo
1.Aggeleton J. P.: A description of the amygdalo-hippocampal interconnec-tions in the macaque monkey. Exp. Brain Res. 1986, 64, 515-526. 2.Amaral D. G.: Amygdalohippocampal and amygdalocortical projections in
the primate brain. Adv. Exp. Med. Biol. 1986, 203, 3-17.
3.Carlsen J.: New perspectives on the functional anatomical organization of the basolateral mygdala. Acta Neurol. Scand. Suppl. 1989, 122, 1-27. 4.Carlsen J., Zaborszky L., Heimer L.: Cholinergic projections from the basal
forebrain to the basolateral amygdaloid complex: A combined retrograde fluo-rescent and immunohistochemical study. J. Comp. Neurol. 1985, 234, 155--167.
5.Gurdjian E. S.: The corpus striatum of the rat. J. Comp. Neurol. 1928, 45, 249-284.
6.Humphrey T.: The telencephalon of the bat. I. The non-cortical nuclear mas-ses and certain pertinent fiber connections. J. Comp. Neurol. 1936, 65, 603--711.
7.Iwai E., Yukie M.: Amygdalogugal and amygdalopetal connections with mo-dality-specyfic visual cortical areas in macaques (Macaca fuscata, M. mulat-ta, M. fascicularis). J. Comp. Neurol. 1987, 261, 362-387.
8.Johnston J. B.: Further contributions to the study of the evolution of the forebrain. J. Comp. Neurol. 1923, 35, 337-481.
9.Johnson L. R., Aylward R. L. M., Hussain Z.: Input from the amygdala to the rat nucleus accumbens: Its relationship with tyrosine hydroxylase immuno-reactivity and identified neurons. Neuroscience 1994, 61, 851-865. 10.Krettek J., Price J. L.: Amygdaloid projections to subcortical structures
within the basal forebrain and brainstem in the rat and cat. J. Comp. Neurol. 1978, 178, 255-264.
11.Luiten P. G. M., Ono T., Nishijo H.: Differential input from the amygdaloid body to the ventromedial hypothalamic nucleus in the rat. Neurosci. Lett. 1983, 35, 253-258.
12.McDonald A. J., Culberson J. L.: Neurons of the basolateral amygdala: A Golgi study in the opossum (Didelphis virginiana). Am. J. Anat. 1981, 162, 327--342.
13.McDonald A. J., Jackson T. R.: Amygdaloid connections with posterior insu-lar and temporal cortical areas in the rat. J. Comp. Neurol. 1987, 262, 59-77. 14.Nitecka L., Amerski L., Narkiewicz O.: GABA-ergic structures of the amyg-daloid body and their relation to the inhibitory mechanism of drives and emotions. Ann. Acad. Med. Gedan. 1991, 21, 107-117.
15.Sarter M., Markowitsh H. J.: Convergence of basolateral amygdaloid and mediodorsal thalamic projections in different areas of the frontal cortex in the rat. Brain Res. Bull. 1983, 10, 607-622.
16.Turner B. H., Zimmer J.: The architecture and some of the interconnections of the rats amygdala and lateral periallocortex. J. Comp. Neurol. 1984, 227, 540-557.
17.Vankova M., Arluison M., Leviel V.: Afferent connections of the rat substan-tia nigra pars lateralis with special reference to peptide-containing neurons of the amygdalo-nigral pathway. J. Chem. Neuroanat. 1992, 5, 39-50. 18.Welento J.: Rozwój j¹der nerwowych przedniej czêci rdzenia
przed³u¿one-go i mostu wini. Annales UMCS Sectio DD, 1965, 20, 139-151. Adres autora: dr n. wet. Iwona £uszczewska-Sierakowska, ul. Akade-micka 12, 20-033 Lublin; e-mail: ikona@steelus.net
