авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |

Миндалевидный комплекс мозга в системе регуляции репродуктивных функций организма

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Хисматуллина Зухра Рашидовна

МИНДАЛЕВИДНЫЙ КОМПЛЕКС МОЗГА В СИСТЕМЕ РЕГУЛЯЦИИ РЕПРОДУКТИВНЫХ ФУНКЦИЙ ОРГАНИЗМА

16.00.02 – патология, онкология и морфология животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук

Уфа – 2009

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Башкирский государственный университет»

Научный консультант – Заслуженный деятель науки РБ,

доктор биологических наук, профессор

Калимуллина Лилия Барыевна

Официальные оппоненты: - доктор ветеринарных наук,

профессор Селезнев Сергей Борисович

доктор биологических наук,

профессор Волкова Екатерина Станиславовна

доктор биологических наук,

Мусина Ляля Ахияровна

Ведущая организация – Московская Государственная Академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И.Скрябина

Защита состоится на заседании диссертационного совета Д 220. 003. 02 при ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» 450001, г.Уфа, ул. 50 лет Октября, 34, корпус 4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет»

Автореферат разослан «_____» ________ 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета, доктор ветеринарных наук,

профессор Каримов Ф.А.

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1 Актуальность темы. Эффективность животноводства напрямую зависит от продуктивности сельскохозяйственных животных и предопределяется возможностями репродуктивной системы поголовья. Основу работы репродуктивной системы составляют сложные нейроэндокринные механизмы, в осуществлении которых принимают участие различные структуры лимбической системы мозга.

В многочисленных работах расшифрованы механизмы взаимосвязей гипоталамических центров регуляции секреции гонадотропинов и гонад (Данилова, 1971, Эскин, 1975, Вундер, 1980, Розен, 1981, 1986, Бабичев, 1981, 1984, 1986, Резников и соавт., 2004 и др.) и на основе этих знаний разработаны лечебные мероприятия по коррекции нарушений деятельности репродуктивной системы (Прокофьев, 1999, Бабичев, 2005, Шириев, 2006). Однако, о роли экстрагипоталамических образований, включающихся в модуляцию деятельности гипоталамических центров, известно крайне недостаточно.

В многочисленных экспериментальных исследованиях установлена вовлеченность миндалевидного комплекса (МК) мозга в регуляцию секреции гонадотропинов (Катеренчук, 1979, Kawakami, Terasawa, 1972, Kawakami et al., 1974, Docke, 1976, Docke et al., 1983, Резников и соавт., 2004, Бабичев, 2005), при этом большую роль играют обонятельные стимулы, анализ которых осуществляется в МК (Шрейбер, 1987, Gustavson, 1987, Dominguez, Hull, 2001, Калуев, 2000, 2004).

Формирование миндалевидного комплекса как нейроэндокринного центра мозга происходит в периоде половой дифференциации мозга, что доказано выявлением на его территории активности маркерных ферментных систем метаболизма половых стероидов (ферменты ароматазного и 5--редуктазного пути, Резников и др., 1990, Акмаев, Калимуллина, 1993). Показано, что активность и метаболические перестройки, предопределяемые этими ферментными комплексами, различны в ростральных и каудальных частях МК, что предопределяет формирование зон полового диморфизма в переднем (передняя амигдалярная область, переднее кортикальное ядро) и заднем (дорсомедиальное ядро) отделе МК (Акмаев, Калимуллина, 1993). Локализация репродуктивных центров на полюсах МК лежит в основе существования в нем ростро-каудального градиента (Калимуллина, 2004).



Несмотря на наличие большого количества экспериментальных работ, посвященных вопросу участия МК в обеспечении нейроэндокринных взаимодействий, роль выявленных на его территории зон полового диморфизма в регуляции репродуктивных процессов, остается не выясненной. В первую очередь, это касается переднего кортикального ядра и передней амигдалярной области, в отношении которых в литературе полностью отсутствуют сведения, характеризующие ультраструктурную организацию составляющих их нейронов и особенности их синапсоархитектоники. Не исследован вопрос об ультраструктурных и функциональных перестройках, происходящих в переднем кортикальном ядре и передней амигдалярной области под влиянием половых стероидов. Ранее не изучался вопрос о взаимодействии репродуктивных центров переднего и заднего отдела МК в процессе реализации эстрального цикла. Между тем, новые знания, которые можно получить при изучении всех поставленных выше вопросов, способны приблизить нас к пониманию фундаментальных закономерностей взаимодействия гипоталамических и амигдалярных центров регуляции в модуляции секреции гонадотропинов и дать ключ к пониманию механизмов синхронизации их деятельности. Понимание структурных основ и механизмов функционирования репродуктивных центров МК способно сформировать теоретический базис для разработки научно-обоснованных профилактических и лечебных мероприятий в ветеринарии. При этом немаловажно отметить, что такие мероприятия могут быть разработаны на основе интраназального введения медикаментозных средств, т.к. известно, что репродуктивные центры МК имеют прямые связи с основной и добавочной обонятельными луковицами (Scalia, Winans, 1975, de Olmos et al., 1978, Калуев, 2000, 2002).

Известно, что половые стероиды являются универсальными регуляторами деятельности различных систем и тканей организма, обладая способностью влиять на экспрессию генов. Активизирующий эффект половых стероидов реализуется как гуморальным, так и нервно-проводниковым путем, поэтому проводя исследование его репродуктивных центров представлялось важным также выяснить вопрос о том, как отражается влияние половых стероидов на деятельности его интегративного центра – центрального ядра. Сведения, полученные о локализации нейроэндокринных нейронов в субъядрах этого ядра и выявление показателей модулирующего влияния на них половых стероидов, позволили определить канал реализации выходящей и входящей в МК информации, которая испытывает модулирующее влияние половых стероидов.

1.2 Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы являлось изучение структурно-функциональной организации репродуктивных центров переднего отдела миндалевидного комплекса мозга и выяснение их роли в механизмах регуляции эстрального цикла, а также интеграции модулирующего влияния половых стероидов на стволовые центры мозга.

Поставленная в работе цель была достигнута путем решения следующих задач:

  1. исследования цитоархитектоники и нейронной организации структур переднего отдела миндалевидного комплекса, проведения их классификации и выяснения принципа организации серого вещества нервной системы в репродуктивных центрах – передней амигдалярной области и переднем кортикальном ядре;
  2. изучения синапсоархитектоники и ультраструктурной организации нейроэндокринных нейронов переднего кортикального ядра и передней амигдалярной области и их перестроек, определяемых колебаниями половых стероидов в динамике эстрального цикла;
  3. уточнения и обобщения результатов цитоархитектонического анализа и исследования нейронной организации центрального ядра с помощью математического аппарата многофакторного анализа и создания целостной схемы ее субъядерной организации, позволяющей выявить каналы взаимодействия МК и стволовых структур мозга;
  4. выяснения в модельном эксперименте электрофизиологических коррелятов взаимодействия репродуктивных центров переднего и заднего отдела миндалевидного комплекса в динамике эстрального цикла;

1.3 Научная новизна. Впервые выполнен детальный анализ цитоархитектоники и нейронной организации переднего отдела миндалевидного комплекса мозга крысы, позволивший разработать классификацию его структур на основе учета представительства двух основных принципов организации серого вещества нервной системы – ядерного и экранного.

Впервые установлено, что зоны полового диморфизма переднего отдела миндалевидного комплекса мозга – переднее кортикальное ядро и передняя амигдалярная область – являются межуточными формациями и входят в состав редковетвистой нейронной системы. Впервые разработана цитологическая классификация нейроэндокринных нейронов изученных репродуктивных центров на светооптическом (кариохромные, светлые и цитохромные нейроны) и электронно-микроскопическом (темные и светлые) уровнях. Впервые дана характеристика ультраструктурных перестроек нейроэндокринных нейронов в переднем кортикальном ядре и передней амигдалярной области и их синапсоархитектоники в динамике эстрального цикла. Впервые в изученных репродуктивных центрах и субъядрах центрального ядра выявлен CART-пептид и установлено модулирующее влияние половых стероидов на уровни его экспрессии. Впервые создана целостная схема субъядерной организации центрального ядра миндалевидного комплекса, разработанная на базе уточнения и обобщения результатов цитоархитектонического анализа и исследования нейронной организации и выявлены субъядра центрального ядра, нейроны которых испытывают модулирующее влияние половых стероидов, что важно для понимания механизмов интегративной деятельности мозга. Впервые в электрофизиологическом эксперименте с моделированием эстрального цикла выявлен механизм активации и взаимодействия двух основных репродуктивных центров, расположенных в переднем и заднем отделах МК - переднего кортикального ядра и дорсомедиального ядра. Впервые показано, что введение прогестерона на фоне предшествующих инъекций 17 эстрадиола вызывает одновременную десинхронизацию ритмической активности указанных двух центров в 2 – диапазоне.

1.4 Практическая значимость. Полученные в работе результаты, раскрывающие фундаментальные закономерности структурно-функциональной организации репродуктивных центров МК, формируют теоретический базис для разработки научно-обоснованных рекомендаций по коррекции нарушений деятельности гипоталамических центров регуляции секреции гонадотропинов, проявляющихся нарушением регулярности эстрального цикла, с использованием интраназального введения медикаментозных препаратов.

Результаты научных исследований внедрены и используются в учебном процессе ряда высших учебных заведений и в работе научно-исследовательских институтов.

1.5 Апробация результатов работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на Всероссийской конференции «Нейроэндокринология – 95» (Санкт-Петербург, 1995), на III Конгрессе Международной ассоциации морфологов (Тюмень, 1996), на конференции молодых ученых с Международным участием «Фундаментальные исследования науки и прогресс клинической медицины» (Москва, 1998), на научной конференции по научно-техническим программам Минобразования России (Москва, 1999), на Всероссийской научной конференции с Международным участием, посвященной 150-летию И. П. Павлову (Санкт-Петербург, 1999), на конференции «Механизмы структурной, функциональной и нейрохимической пластичности мозга» (Москва, 1999), на конференции «Новое в изучении пластичности мозга» (Москва, 1999), на IV съезде Российских морфологов с Международным участием (Ижевск, 1999), на V Конгрессе международной ассоциации морфологов (Ульяновск, 2000), на Всероссийской конференции «Нейроэндокринология – 2000» (Санкт-Петербург, 2000), на Международной конференции, посвященной 75-летию со дня рождения А.М. Уголева, в институте физиологии им.И.П.Павлова (Санкт-Петербург, 2001), на ХVIII Съезде физиологического общества им.И.П.Павлова (Казань, 2001), на Международной конференции по функциональной нейроморфологии «Колосовские чтения – 2002» (Санк-Петербург, 2002), на VI Конгрессе Международной ассоциации морфологов (Уфа, 2002), на Всероссийской конференции с Международным участием «Нейроэндокринология – 2003» (Санкт-Петербург, 2003), на научной конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы гистологии. Гистогенез и регенерация тканей» (Санкт-Петербург, 2004), на VII Конгрессе Международной ассоциации морфологов (Казань, 2004), на V Общероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (Казань, 2004), на Международной конференции по функциональной нейроморфологии «Колосовские чтения – 2006» (Санкт-Петербург, 2006), на VIII Конгрессе Международной ассоциации морфологов (Орел, 2006), на ХХ съезде физиологического общества имени И.П.Павлова (Москва, 2007), на IX Конгрессе Международной ассоциации морфологов (Бухара, 2008)





1.6 Публикации. По материалам диссертации опубликовано 67 научных работ, их них 23 в журналах, рекомендуемых ВАК РФ для опубликования результатов докторских диссертаций, в том числе 2 монографии.

1.7 Основные положения, выносимые на защиту.

1. Передний отдел миндалевидного комплекса мозга крысы является ядерно - палеокортикальным компонентом мозга, в состав которого входят ядерные, палеокортикальные и межуточные формации. Репродуктивные центры переднего отдела – переднее кортикальное ядро и передняя амигдалярная область – являются межуточными формациями и относятся к редковетвистой нейронной системе мозга.

2. Цитологическая характеристика, ультраструктурная организация нейроэндокринных нейронов репродуктивных центров переднего отдела миндалевидного комплекса и их синапсоархитектоника различаются на различных стадиях эстрального цикла, что отражает изменение их функциональной активности под модулирующим влиянием половых стероидов;

3 Схема субъядерной организации центрального ядра миндалевидного комплекса, разработанная на базе уточнения и обобщения результатов цитоархитектонического анализа и исследования нейронной организации с помощью математического аппарата многофакторного анализа;

4. Электрофизиологические корреляты активации и взаимодействия двух основных репродуктивных центров, расположенных в переднем и заднем отделах МК - переднего кортикального ядра и дорсомедиального ядра в динамике эстрального цикла.

1.8.Объем и структура диссертации. Содержание диссертации изложено на 276 стр. и состоит из введения, обзора литературы (1 глава), характеристики материала и методов исследования (1 глава), собственных исследований (7 глав), обсуждения полученных результатов (1 глава), выводов и списка литературы (508 источников). Диссертация иллюстрирована 35 таблицами и 80 рисунками (микрофотографиями и электронограммами).

2 МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Работа выполнена на 288 половозрелых крысах линии Вистар массой тела 220-300 г. Всех животных содержали в идентичных условиях вивария с продолжительностью светового дня 12-14 часов.

Материал для исследования цитоархитектонических особенностей и цитологии нейронов брали путем декапитации, соблюдая основные требования, изложенные в приложении № 4 к «Правилам проведения работ с использованием экспериментальных животных». Мозг извлекали из полости черепа и фиксировали в 10 % растворе нейтрального формалина. После фиксации мозг промывали, обезвоживали в спиртах, заливали в парафин и готовили серии фронтальных срезов толщиной 8-10 и 15-20 мкм, которые окрашивали по Нисслю крезиловым фиолетовым.

Нейронную организацию исследовали на фронтальных срезах мозга 30 крыс, импрегнированных нитратом серебра по Гольджи. С препаратов производили точные зарисовки нейронов с помощью рисовального аппарата. При увеличении 200х зарисовано 298 нейронов. Идентификацию нейронов проводили по классификации Леонтович (1978). Рисунки сканировали, затем в программе Аdobe Photoshop 5.0 создавали композиции в соответствии с их положением внутри субъядер СЕ.

Количественный анализ нейронов производили по методике Леонтович (1978). Просчитано 13 параметров для каждого нейрона. В обрабатываемый массив данных было включено 148 нейронов. Исходным материалом служила матрица данных типа «объект-признак».

Полученный цифровой материал обрабатывали с помощью математического аппарата многомерного анализа. На первом этапе, для выявления линейной взаимосвязи изучаемых параметров дендритного дерева, была построена корреляционная матрица. Далее использовался факторный анализ, в частности, один из его вариантов – метод «главных компонент». В последующем, на основании выделенных параметров – факторов (или главных компонент), был осуществлен кластерный анализ, основная идея которого состоит в разделении исходного множества объектов на небольшое число групп или кластеров (Олденденфер, Блекфилд, 1989; Уильямс, Ланс, 1986).

Далее, полученные результаты кластеризации нейронов сопоставили с их морфологическим описанием по классификации Леонтович (1978) при помощи таблиц сопряженности, полученных с использованием мер категориальной связи Пирсона и Фишера. Этот же подход использовали для демонстрации представительства кластеров в субъядрах с целью выяснения вопроса – существует ли какая-либо закономерность в представительстве каждого кластера в субъядрах.

Исследование особенностей реактивности нейронов передней амигдалярной области, переднего кортикального ядра и субъядер центрального ядра в динамике эстрального цикла проведено на 60 животных. Стадии эстрального цикла определяли по цитологической картине влагалищных мазков, крыс умерщвляли на стадиях эструса и метэструса. Парафиновые фронтальные срезы мозга толщиной 10 мкм окрашивали гематоксилином-эозином. Регистрацию кариоволюметрических показателей ядер нейронов осуществляли с помощью метода проекции на проекционной установке, созданной по образцу в лаборатории экспериментальной морфологии Института экспериментальной эндокринологии ВЭНЦ РАМН (директор и зав. лаб эксп. морфологии акад. И.Г.Акмаев). Проекции ядер нейронов зарисовывали при линейном увеличении 2000х. В каждой из изучаемых областей проведено измерение 100 клеточных ядер. Измеряли длинный и короткий диаметр клеточного ядра по формуле эллипсоида вращения (Хесин, 1967; Ташке, 1980), так как ядра нейронов имели коэффициент элонгации, превышающий величину 1,14. Математико-статистическую обработку, а также построение гистограмм, осуществляли в десятичных логарифмах.

Планиметрирование структур переднего отдела миндалевидного комплекса было проведено на парафиновых срезах толщиной 20 мкм, окрашенных по Нисслю. На проекционной установке зарисовывали контуры исследуемых структур при увеличении в 50 раз. Величину площади структур определяли планиметром ПП-2. Определяли абсолютные и удельные площади структур МК, достоверность различий определяли по t-критерию Стьюдента.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
 

Похожие работы:










 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.