Генеалогия нейронов
Шрифт:
При всех своих замечательных свойствах метод Фалька-Хилларпа имеет и отрицательные стороны: он капризен, медлителен, трудоёмок. В связи с этим после его появления не прекращались попытки разработать более простую методику на той же или иной химической основе. Мной совместно с А. В. Сахаровой была, в частности, осуществлена разработка простого и быстрого «водного» метода, который как гистохимическая процедура существенно отличается от «газового» метода Фалька-Хилларпа [58, 59]. Нашу методику можно рассматривать, пожалуй, как развитие идеи, лежащей в основе старого метода Эренко для выявления норадреналина в замороженных срезах надпочечника. Мы изучили механизм водного метода и нашли, что в основе его лежат те же реакции, которые обеспечивают люминесценцию биогенных аминов в методе Фалька-Хилларпа [287];
Из сказанного вытекает, что результаты, полученные газовым и водным методами, должны быть одинаковыми, если методы обладают равной чувствительностью. Опыт использования того и другого метода показывает, что это в самом деле так. При локализации биогенных аминов в нервной системе прудовика мы применяли метод Фалька-Хилларпа в оригинальной прописи [286]; с тех пор мне неоднократно приходилось работать с тем же объектом водным методом, и я мог убедиться, что при всем различии процедур результаты реакции одинаковы. Простота водного метода позволила мне накопить большой сравнительный материал по топографии моноаминергических нервных элементов у разных гастропод, и этот материал совершенно сопоставим с литературными данными, полученными на тех же или других гастроподах с помощью газового метода (см. 5.). Водным методом получены и приводимые здесь собственные данные о моноаминергических нейронах виноградной улитки, тогда как почерпнутые из литературы дополнительные сведения взяты у авторов, работавших газовым методом.
К сожалению (или, может быть, к счастью), не во всех случаях варианты метода формальдегидной конденсации взаимозаменимы. На мозге теплокровных гистохимическая реакция блокируется при проведении её водным методом, а также некоторыми модификациями газового [287], но реакция идет до конца при применении оригинальной прописи метода Фалька и Хилларпа. Судя по некоторым сообщениям, у газового метода имеются свои ограничения. Так, в работе, один из авторов которой — крупнейший специалист по биогенным аминам беспозвоночных, мы читаем: «Метод Фалька и Хилларпа даёт обычно более успеха при изучении тканей наземных и пресноводных животных, чем когда его применяют на тканях морских животных (например, Aplysia)» [195, стр. 55]. О безуспешных попытках локализовать моноаминергические нейроны в ганглиях ап-лизии методом Фалька и Хилларпа мне известно и из личного сообщения американского нейробиолога Р. Мак-Камана. Между тем, работая водным методом на морских гастроподах, в том числе заднежаберных, мы не испытывали никаких трудностей (неизвестно, впрочем, как поведет себя водный метод с нервной тканью аплизии).
4. 3. 2. Моноаминергические нейроны виноградной улитки
Виноградная улитка оказалась в числе первых объектов, к которым шведские гистохимики приложили метод Фалька и Хилларпа вскоре после его разработки. В то время дело ограничилось публикацией кратких тезисов, а полная работа вышла из печати в 1965 г. [141]. Авторы подтвердили известные к тому времени данные о высоком содержании в нервной системе моллюсков серотонина, обнаружили высокое содержание в ней дофамина и показали, что серотонин и дофамин локализованы в разных нейронах. Каждый из аминов обнаруживается в соматической цитоплазме соответствующей клетки, а также в клеточном отростке, причем наиболее высокая концентрация амина наблюдается в варикозных расширениях аксона в синаптическом нейропиле. Эта работа оказалась важным этапом на пути изучения медиаторной функции серотонина и дофамина в нервной системе моллюсков, но в ней совершенно отсутствовали топографические данные о моноаминергических нейронах и их синаптических терминалях.
Топографии моноаминергических элементов было посвящено наше исследование, проведённое совместно с А. В. Сахаровой. Ранее была опубликована лишь небольшая часть полученных данных, касающаяся церебрального ганглия [353], или приводились краткие ссылки на некоторые из результатов [54-56, 279].
Основное
Мы нашли, что распределение клеток и волокон, содержащих биогенные моноамины, имеет постоянный характер и закономерно сохраняется от особи к особи; не было отмечено каких-либо различий в этом отношении между двумя изученными видами виноградной улитки.
В ЦНС и на периферии имеются нервные элементы, проявляющие зелёное свечение, характерное для катехоламинов, и элементы с жёлтым свечением, характерным для серотонина. Условия реакции, при которых получено зелёное свечение, свидетельствуют о том, что оно обусловлено присутствием первичных катехоламинов. В самом деле, литературные данные по количественному определению биогенных аминов у моллюсков указывают на отсутствие адреналина в ЦНС виноградной улитки и других близких форм; первичные катехоламины представлены в основном дофамином, хотя имеются сведения о присутствии также и норадреналина [209, 260, 334].
Из исследованных отделов центральной нервной системы наиболее богаты биогенными аминами педальные ганглии и педальные доли церебральных ганглиев. Здесь расположены группы преимущественно мелких катехоламиновых нейронов; синаптический нейропиль этих областей проявляет исключительно яркое зелёное свечение. Нейроны этого химического типа закономерно встречаются также в букальных ганглиях и в ганглиях нижней пары щупалец. Клетки с жёлтым свечением найдены в церебральных и педальных ганглиях. Наконец, в ганглиях висцеральной дуги, относительно бедных биогенными аминами, имеется группа нейронов, дающих жёлтое свечение; утверждают, что у садовой улитки в соответствующих клетках содержатся два амина — дофамин и серотонин ([213]; см. также 6.7.).
Остановимся подробнее на топографии моноаминергических элементов. Как принято в литературе, мы будем называть «зелёными» клетки и волокна, содержащие первичный катехоламин (т. е. дофаминергические, но возможно, и норадренергические), и «жёлтыми» — нейроны, дающие свечение индоловой природы (здесь серотонинергические).
В церебральных ганглиях, которые более или менее симметричны, распределение свечения тоже имеет более или менее симметричный характер. Относительно крупные зелёные нейроны имеются только в плевральной доле каждого из ганглиев, в её дорзальной клеточной коре. Таких клеток всего несколько, они расположены более или менее компактной группой, причём одна из зелёных клеток лежит рядом с гигантским дорзальным нейроном. Аксоны этих клеток, войдя в нейропиль, образуют зоны крупных синаптических контактов. Создаётся впечатление, что эти аксоны дают ветви, нисходящие по церебро-плевральным коннективам в подглоточный комплекс ганглиев.
В общем крупные зелёные нейроны составляют очень небольшую часть нейронов, покрывающих дорзальную поверхность церебральных ганглиев. Гораздо более многочисленны клетки этого типа на вентральной стороне, где они составляют несколько компактных групп. Все эти группы мелких зелёных нейронов расположены во внутренних слоях клеточной коры, непосредственно у её границы с нейропилем, в который они посылают пучки своих аксонов. Эти клетки преимущественно находятся на границе между долями, в тех местах, где клеточная кора как бы вклинивается в волокнистое вещество ганглия.
Одна из таких групп лежит на границе между плевральной долей и процеребрумом; отходящие от неё зелёные волокна проходят по дорзальной поверхности процеребрума и входят в состав тентакулярного нерва. В нерве зелёные волокна собраны в пучок, который, войдя в тентакулярный ганглий, даёт на своём пути зоны яркого синаптического нейропиля. В дистальной части тентакулярного ганглия пучок распадается, участки зелёного нейропиля отмечаются во всех пальчатых выростах ганглия. Зелёные волокна прослеживаются на внутренней поверхности мышечной стенки щупальца, но в мышце — ретракторе щупальца таких волокон нет.