A kisgyermekkori társadalmi tapasztalatok hatása az elülső cingula funkcionális érésére
A korai gyermekkori társadalmi tapasztalatok hatása a cserjepatkány (Octodon degus) elülső cinguláris kérgének funkcionális érlelésére Magdeburg: Dipl.-Biol. Carina Helmeke 1973. november 3-án született Eberswalde-Finow bírálóval: Prof. Dr. Katharina Braun PD Dr. Bruno Baumann Prof. Dr. Gerd Poeggel Beküldve: 2003. március 14-én. Védelem: 2003. július 24
Nyilatkozat Ezennel kijelentem, hogy megírtam a témával benyújtott disszertációmat: A korai gyermekkori társadalmi tapasztalatok hatása a cserjepatkány (Octodon degus) elülső cinguláris kérgének funkcionális érlelésére, hogy még nem használtam disszertációként, és teljes mértékben meghatároztam a felhasznált forrásokat és segédanyagokat. . Továbbá kijelentem, hogy nem nyújtottam be ezt vagy más munkát más intézményeknek a doktori fokozat doktor rerum naturalium megszerzéséhez. Magdeburg, 2003. március 14. Carina Helmeke
Köszönetnyilvánítás Szeretnék köszönetet mondani minden kollégának a folyamatos segíteni és megbeszélni készségért. Külön köszönet jár Braun és Poeggel professzoroknak e munka tudományos felügyeletéért és értékes tanácsaikért. Külön köszönet illeti a családomat is erkölcsi és anyagi támogatásukért.
VIII. Függelék Golgi-Cox festés elvégzése Immunhisztokémia ACTH és kortizol mérése a vérplazmában 121 123 125 128 táblázat
A beavatkozást kiterjedt kölcsönös kapcsolatok jellemzik a thalamus MD-jével (Groenewegen 1988), és a PFC részének tekintik őket (Uylings & Van Eden, 1990). PrCm ACd M1 PL IL AI 1. ábra. Egy félteke sematikus ábrázolása (frontális szakasz, rostralis a corpus callosumból a pregenual síkban): a színes alrégiók jelentik azokat a területeket, amelyeket ebben a munkában megvizsgáltunk. ACd = elülső cinguláris kéreg, AI = agranuláris inzuláris kéreg, IL = infralimbikus kéreg, M1 = premotoros kéreg, PL = prelimbikus kéreg, PrCm = precentralis medialis kéreg. (Módosítva: Groenewegen 1988) 5.1. A limbikus rendszer 1939-ben Papez képviselte az érzelmek neuroanatómiai alapját az úgynevezett Papez körben (a limbikus rendszer struktúráinak körkörös közelsége) (2. ábra). Valószínűleg az érzelmi komponensek legfontosabb szerkezete az amygdala, míg a hippocampusra, a mamilláris testekre és az elülső thalamus magokra nyilvánvalóan inkább a kognitív memória tárolása van bízva. Az amygdala központi magja az orbitofrontális kéregbe és a cinguláris gyrusba vetül. Ez az út a tudatos 12. felé tart
A születés utáni érzelmi tanulási események elindítása. A 2-fluor-dezoxi-glükóz kísérletek az anyai hívás bemutatása során magas metabolikus aktivitást mutattak a hallókéregben, valamint a mediális prefrontális kéregben és itt különösen az elülső cinguláris kéregben (Poeggel & Braun, 1996). Az ACd-ben ez az aktiváció szignifikánsan magasabb volt a normálisan hangoskodó anyák fiúiban, mint a néma anyáké (Poeggel & Braun, 1996). Ezek a megfigyelések azt sugallják, hogy az ACd nemcsak a hangfelismerésben vesz részt, hanem a kapcsolódó érzelmi tanulási folyamatban is (Poeggel & Braun, 1996; Braun és Scheich, 1997). Már rámutattam, hogy a PFC funkcionális érése viszonylag későn megy végbe a posztnatális ontogenezisben. Ezért feltételezhető, hogy ez a régió különösen érzékeny az érzelmi hatásokra, és pl. A szülői elvonulásnak, a családtól való elszakadásnak és egyéb dolgoknak, az érzelmi tanulási és tapasztalati folyamatoknak a kisgyermekkorban különös hatással kell lenniük e limbikus agyi régió funkcionális érésére. 4. ábra: Octodon degus, fiatal szülők a madárházban. Digitális felvétel (SONY Cyber-shot). 15-én
Bevezetés Az ACd mellett a PFC egyéb alrégióit is értékelték, nevezetesen a precentralis mediális területet (PrCm), a prelimbicus (PL) és az infralimbicus (IL) régiót. 2. Ismétlődő rövid távú szülői megvonás hatása a CRH-t expresszáló neuronok kialakulására a mediális prefrontális kéregben (PFC) A szülőktől és testvérektől való ismételt elválasztás befolyásolja-e a CRH-t expresszáló neuronok fejlődését a prefrontális kéregben? Kifejezik-e a CRH-t gátló interneuronok az Octodon degus PFC-ben? A CRH kolokalizációját az egyik kalcium-kötő fehérjével fluoreszcencia kettős festéssel vizsgáltuk. 19-én
Anyag és módszerek II Anyag és módszerek 1. A kísérleti állatok tenyésztése és tartása A kísérleti állatok a dél-amerikai bozótpatkány Octodon degus hím kölykei voltak, akiket a Leibniz Neurobiológiai Intézet telepén tenyésztettek. A szülőkből és utódaikból álló családok standard ketrecekben (magasság x szélesség x mélység: 24 x 53 x 32 cm) vagy madárházakban éltek, amelyek követték az állatok természetes mászási késztetését (magasság x szélesség x mélység: 70 x 53 x 43 cm). Élelmiszerként friss ivóvíz, elegendő patkánypellet, zöldség és gyümölcs volt kapható. A légkondicionált szobák átlagos hőmérséklete 22 C, a világos-sötét ciklus 12/12 óra volt. A. kísérlet - Az izgató rendszerek posztnatális fejlődése és hogyan befolyásolják őket a kisgyermekkori tapasztalati folyamatok 1.1. A dendritikus tüskék posztnatális fejlődése az elülső cinguláris kéregben (ACd) Ebben a vizsgálatban összehasonlítottuk a szociálisan nevelt állatok négy kísérleti csoportját, amelyek zavartalanul nőttek fel családjukkal normál ketrecekben: P0 (posztnatális 0. nap), születési nap (n = 4) P14 (hátsó = 4) P21, (n = 3) P45 (n = 4) 20
Anyagok és módszerek B 5. ábra. Octodon degus (A) ketrecház, (B) ház a madárházban. Digitális felvétel (SONY Cyber-shot). 1.3. Az ismételt rövid távú szülői visszavonás hatása az elülső cinguláris kéreg dendritikus tüskéinek kialakulására (ACd) Két madárházban tenyésztett kísérleti csoportot hasonlítottak össze egymással a P21-nél: társadalmilag nevelt állatok, akik a 21. életnapig (n = 4) és 22. napig zavartalanok maradtak a családban.
Anyag és módszer A teljes dendritfák elemzése a kvantifikációkban található adatanyag nagyobb (Bock 1998, disszertáció). Ezen képelemző rendszer segítségével értékelték az értékelésre kiválasztott neuronok dendritikus tüskéinek sűrűségét és dendritikus hosszát. Egy piramissejt esetében a Neurolucida program kiszámítja a teljes apikális és bazális dendrit átlagos centrifugálási frekvenciáját vagy dendrithosszát, valamint az egyes elágazási rendek hosszát (7. ábra), így például négy, 2. rendű dendritdel rendelkező neuron esetén meg lehet kapni a centrifugálási frekvenciák átlagértékét. ez négy dendrit szegmenst kap. Az első tíz rend mindegyikének és az idegsejt teljes dendritfáinak átlagos gerincfrekvenciáját vagy szegmentumhosszát, apikális és bazális dendritekre osztva, beszámítottuk egy állat tíz sejtjének statisztikai értékeléséből. A centrifugálási frekvenciák és a dendrithosszak kiszámítására csak azután került sor, hogy a tesztcsoport összes állatát kiértékelték. 6. ábra: Egy piramissejt nyoma a Neurolucida rendszerrel. A tüskéket pontokkal jelöltük a bazális dendriten és az apikális dendriten. 28.
Anyag és módszerek 5 4 4 5 3 2 2 3 3 1 7. ábra. Modell dendrit ágakkal az 5. rendig. 2.4. A piramissejtek kiválasztása Csak jól és teljesen impregnált piramissejtek az ACd II/III rétegéből, a következő minőségi jellemzőkkel (8. ábra): egy kúpos perikarion, amelynek hossztengelye szinte merőleges az agy felületére, a sejt test csúcsától merül fel az apikális irányba. Az összes dendrit közül a legnagyobb kaliberű és az agy felületére merőlegesen futó fő dendrit (apikális dendrit) az erre a munkára kiválasztott sejtekben az apikális dendrit két egyformán erős ágra oszlik, amelyekből aztán az apikális oldalsó dendritek keletkeznek, így az alapdendritek és az axon a soma farokszerű a gödör irányában, az apikális és a bazális dendritek dendritikus fái jól fejlettek, és ha lehetséges, részben megőrzik őket. 29.
Anyag és módszerek A B 5 µm 8. ábra. (A) Az Octodon degus faj hímjének Golgi-Cox-tal impregnált előagyféltekéje. Feketével vázolják az ACd azon területének határait, amelyből a piramissejteket elemzés céljából kiválasztották. Mérési sáv = 400 µm, d = hát, m = mediális. (B) Az ACd Golgi-Cox-tal impregnált II/III-as rétegének piramidális sejtjének fotomontázsja apikális és bazális dendritjeivel (nyilak), valamint egy dendrit szegmens megnagyobbodása. Mérési sáv = 18 µm. (Helmeke és mtsai., 2001b) 2.5. Számszerűsítés és statisztikai értékelés A számszerűsítéshez állatonként öt piramissejtet vizsgáltunk a II/III. Rétegből a két féltekén. A statisztikai elemzés egyik kísérletben sem mutatott ki szignifikáns különbséget a félgömbök között. Ezért a jobb és a bal agyféltekéből származó értékeket egyesítettük. Az egyes állatokból származó tíz sejt következő értékeit vontuk be a vizsgálati csoportok közötti statisztikai összehasonlításba (n = sejtek száma vizsgálati csoportonként): átlagos apikális és bazális spin-sűrűség az elágazás első öt fokának mindegyikénél, 30
Az anyagok és módszerek az átlagos elágazás első öt fokának átlagos csúcs- és bazális szegmenshosszát jelentik, az összes dendritfa átlagos apikális és bazális centrifugálási sűrűségét, az összes dendritfa apikális és bazális dendrithosszát. Az apikális dendritet és sejtenként legalább egy teljesen nyomon követhető bazális dendritet minden águkban értékeltünk az elágazás utolsó fokáig. A statisztikai értékelésben az 5. rendnél magasabb elágazási rendek ritka előfordulása miatt csak az első öt rendet (7. ábra) és az idegsejt teljes, apikálisra és bazálisra osztott dendritfáját mutatták. Ha egy tesztsorozatban a tesztcsoportok száma meghaladta a kettőt, akkor ezeknek a tesztcsoportoknak az értékeit először Kruskal-Wallis egyirányú ANOVA segítségével ellenőriztük szignifikáns különbségek szempontjából. Ha ez a teszt szignifikáns különbséget mutatott a p-vel szemben