Molekuláris mechanizmusok vizsgálata a vestibularis rendszer fejlődése, regenerációja és plaszticitása során = Investigation of molecular mechanisms in the development, regeneration and plasticity of vestibular system

摘要

Csirkeembriók gerincvelőjében és agytörzsében kimutattuk, hogy a neuronok körüli, extracellularis matrixban (ECM) gazdag perineuronalis háló (PNN) az embrionális életben megjelenik, míg az emlősökben csak postnatalisan alakul ki. Ez arra utal, hogy a fészekhagyó madaraknál a kikeléskor megfigyelhető, koordinált mozgás hátterében álló neuronhálózat már az embrionális korban stabilizálódik. Leírtuk az ECM molekulák heterogén megoszlását a PNN-ben a vestibularis magokban, a kisagyban és a szemmozgató agyidegi magokban. A molekuláris heterogenitás magyarázhatja a neuronok eltérő viselkedését a regenerációs és a plaszticitási folyamataiban. A PNN békában csak hyaluronsavat (HA) tartalmaz, míg patkányban chondroitin szulfát proteoglycant (CSPG) is, ami összefüggésben lehet az alacsonyabbrendű élőlények idegrendszerének jelentős regenerációs képességével. A n. VIII. átvágása után kimutattuk, hogy a béka vestibularis magjaiban a HA, patkányban pedig a HA és a CSPG változása időbeli egyezést mutat kompenzációs folyamatokkal. A vestibularis rendszerhez tartozó neuronhálózatokban kimutattuk a vestibularis afferensek monoszinaptikus kapcsolatait és a neuronhálózatokban résztvevő motoneuronok közötti dendrodendritikus és dendroszomatikus kontaktusokat. Ezek a kapcsolatok képezhetik a morfológiai alapját a vestibularis ingerlést követő válaszok gyors és pontos kivitelezésének. Kvantitatív analízissel a patkány nucleus cochlearis dorsalisában azonosítottuk az óriás és a piramis sejteket. | Distribution pattern of extracellular matrix (ECM) showed that the perineuronal net (PNN), condensation of ECM around the neurons, appears in the spinal cord and brainstem of chicken embryos, contrary to the mammalian species. This finding suggests the early stabilization of neuronal circuit underlying the posture and gaze in the precocial birds. The heterogeneous molecular composition of ECM in the PNN of the vestibular nuclei, cerebellum and eye moving motoneurons may be responsible for the different degree of plasticity and regeneration of various parts of the central nervous system (CNS). The hyaluronan-rich and chondroitin sulfat proteoglycan-free PNN of the frog may be associated with the regeneration and plasticity of the frog CNS. Unilateral lesion of eighth cranial nerve is accompanied by the modification of ECM expression in the vestibular nuclei complex of the frog and rat. It was shown that the vestibular fibers establish monosynaptic contacts with the motoneurons of vestibular neuronal circuit. The dendrodendritic and dendrosomatic contacts between the motoneurons of vestibular neuronal circuits did not show any morphological specialization; the long membrane appositions may provide electrotonic interactions and subserve the morphological substrates of co-activation, synchronization and timing of muscle contraction upon body displacement. Giant and pyramidal cells of the dorsal cochlear nucleus were identified by using quantitative analysis of neurons.