Чтение онлайн

Уже в первые годы работы на нейронах аплизии обе французские лаборатории пришли к выводу, что определённые, узнаваемые по внешнему виду нейроны всегда, от препарата к препарату, обладают определённым характером электрической активности.

В начале 60-х годов микроэлектродные исследования на нейронах гастропод начались в нашей стране, США и Англии. В США, где эти исследования быстро приобрели широкий размах, пионером их явился Ф. Струмвассер, с которым Арванитаки и Халазонитис поделились своим опытом работы на аплизии [см. историю вопроса в 302]. Может быть, по этой причине аплизия надолго стала основным объектом американских исследователей, несмотря на наличие достаточно удобных местных пресноводных и наземных объектов. В Англии Г. Керкут и его сотрудники убедительно показали, что исследования, в том числе на идентифицируемых нейронах, можно с успехом вести на местном виде — садовой улитке, Helix (Cryptomphallus) aspersa, которая не обладает ни крупными размерами, ни ярко пигментированными нейронами. На этом же виде выполнена серия исследований в Южной Америке.

В Японии несколько интересных исследований было выполнено на гигантских нейронах безраковинного лёгочного моллюска Onchidium, обитателя опреснённых мелководий; но эта работа не приобрела широкого размаха.

В нашей стране исследователи также пошли по пути освоения объектов, представляющих местную фауну гастропод. Коллектив сотрудников П. Г. Костюка на протяжении ряда лет использует для микроэлектродных экспериментов нейроны катушки (Planorbarius corneus), прудовика (Lymnaea stagnalis) и виноградной улитки. Нужно заметить, что катушка и прудовик, как и другие сидячеглазые лёгочные моллюски, обладают, подобно аплизии, ярко пигментированными нервными клетками, многие из которых имеют крупные размеры и легко поддаются визуальной идентификации [например, 290].

Картирование идентифицируемых нейронов, т. е. описание свойств клеток, которые могут быть опознаны визуально или найдены в определенной области на основе этого описания, было успешно осуществлено группой Канделя на абдоминальном ганглии аплизии [160] и Уиллоусом на ЦНС тритонии [347]. Работа, проведённая мной совместно с Я. Шаланки, явилась как будто первым опытом картирования нейронов виноградной улитки [283]. Исследования в этом направлении я продолжил в сотрудничестве с Г. Н. Коробцовым. В литературе последних лет — как отечественной, так и зарубежной, уже имеется ряд исследований, выполненных на идентифицируемых клетках виноградной улитки.

4. 2. 2. Обозначение нейронов и их визуальная идентификация

Как уже было отмечено выше, первым идентифицируемым объектом при работе на нейронах виноградной улитки явилась гигантская клетка, расположенная в каждом из церебральных ганглиев на вентральной поверхности вблизи корешков губных нервов. Эта клетка резко выделяется своими размерами среди окружающих нейронов, что позволило авторам исследования, Канделю и Тауцу, легко обнаруживать её в разных препаратах и провести ценное исследование. К этим парным метацеребральным нейронам мы вернёмся позже (4.2.5). В целом же нейроны церебральных ганглиев, не отличающиеся значительными размерами, не привлекали исследователей, что отчасти, по нашему мнению, объясняется и их физиологическими свойствами: клетки церебральных ганглиев зачастую ведут себя как «плохие нейроны», т. е. генерируют псевдоспайки, а не полные потенциалы действия, мало чувствительны к поляризующему току, и т. п. Все отечественные и зарубежные лаборатории, работающие на хелицидах, словно сговорившись, избрали в качестве основного или даже единственного препарата дорзальную поверхность подглоточного комплекса ганглиев.

Подглоточный комплекс составляют семь ганглиев, из которых дорзально расположены пять: 1) левый плевральный (ЛПлГ); 2) левый париетальный (ЛПаГ); 3) абдоминальный, или висцеральный (ВГ); 4) правый париетальный (ППаГ); 5) правый плевральный ганглий (ППлГ). Среди клеток, расположенных на дорзальной поверхности этих ганглиев, многие имеют крупные размеры и обладают активностью, представленной высокоамплитудными потенциалами действия. Эти качества, наряду с лёгкостью препаровки, делают такой препарат привлекательным для физиолога. Однако само большое количество крупных клеток и опредёленная изменчивость анатомической картины сильно затрудняют визуальную идентификацию индивидуальных нейронов.

В своей первой работе, посвящённой картированию идентифицируемых клеток в этом препарате [283], мы пришли к выводу, что уверенную идентификацию клеток может обеспечить только сочетание визуальной оценки с физиологическим исследованием. В этой статье на карту ганглия было нанесено 10 индивидуальных клеток и 6 групп, каждую из которых составляют клетки, обладающие сходными свойствами. Для обозначения нейронов мы использовали способ, близкий к тому, который введён группой Канделя при картировании нейронов абдоминального ганглия аплизии [160]. Каждая клетка обозначена сокращённым названием ганглия и порядковым номером, например, ППа1, ППа2, и т. д.

Рис. 5. Типичные позиции идентифицируемых индивидуальных клеток (А) и клеточных групп (Б) на дорзальной поверхности ганглиев висцеральной дуги.

Обозначения ганглиев: ППл — правый плевральный, ППа — правый париетальный, В — висцеральный, ЛПа — левый париетальный, ЛПл — левый плевральный. Объяснения в тексте.

Скопления однородных нейронов обозначаются заглавными буквами латинского алфавита: А, В, С и т. д. Такая система оставляет открытой возможность дальнейшего расширения списка изученных нейронов.

В самом деле, в процессе последующих исследований на карте появились новые идентифицируемые клетки [24]. Сочетая визуальную и физиологическую оценку клеток, исследователи, работающие во многих лабораториях нашей страны и за рубежом, успешно проводят эксперименты на нейронах дорзальной поверхности подглоточного комплекса ганглиев виноградной улитки [1, 10 - 12, 20, 26, 28, 45, 46, 171, 288, 289, 298а, б, 346 и др.]. Некоторые из этих авторов, применяя нашу систему обозначения клеток, ещё более расширили набор идентифицируемых нейронов, и эта работа, несомненно, будет продолжаться.

Вместе с тем, мы провели предварительное обследование нейронов, расположенных на вентральной поверхности упомянутых выше пяти ганглиев, а также на дорзальной и вентральной поверхности педальных ганглиев, занимающих в подглоточном комплексе вентральное положение. Оказалось, что гигантские и крупные клетки, выделяющиеся своими размерами среди прочих нейронов и обладающие характерными физиологическими и фармакологическими свойствами, имеются не только на дорзальной стороне подглоточного комплекса.

На рис. 5 показана картина клеточной коры, в препаратах подглоточного комплекса ганглиев. Эти рисунки представляют собой схему, составленную на основании многих десятков рисунков, сверенных с результатами физиологических экспериментов. Каждый конкретный препарат в той или иной степени отличается от этой схемы, поскольку позиции определённых клеток довольно изменчивы. Всё же, имея определенный навык, в большинстве случаев можно без труда найти нужную клетку; ещё легче найти нейрон, представляющий ту или иную однородную группу.

При визуальной идентификации учитываются следующие три признака: размеры, цвет и позиция. Каждый из них колеблется лишь в известных пределах.

Почти все клетки, обозначенные на карте номерами, имеют гигантские или, по крайней мере, крупные размеры. Этот признак помогает без затруднений идентифицировать, например, клетки ЛПл1 и ППл1, (диаметр — более 150 мк), когда они занимают типичную позицию, так как на дорзальной поверхности плевральных ганглиев больше нет гигантских и даже крупных клеток. Однако иногда позиции гигантских плевральных нейронов изменены, к чему более склонна ППл1. Тело этого нейрона может оказаться лежащим не в самом ППлГ, а в пограничной с ним области ППаГ, на что ещё в 1918 г. обратила внимание Кунце, изучавшая срезы ганглиев [226]. При нетипичном положении этой или иной клетки возрастает значение физиологической идентификации.