Вплив соціального досвіду раннього дитинства на функціональне дозрівання переднього попереку

Вплив соціального досвіду раннього дитинства на функціональне дозрівання передньої порожнистої кори кущового щура (Octodon degus) D дисертація на здобуття наукового ступеня доктора rerum naturalium (Dr. rer. Nat.), Затверджена Факультетом природничих наук Університету Отто фон Геріке Магдебург від Dipl.-Biol. Каріна Гельмеке народилася 3 листопада 1973 р. В Еберсвальде-Фінов Рецензент: проф. Katharina Braun PD Dr. Бруно Бауманн проф. Д-р Герд Поеггель Подано: 14 березня 2003 р. Захист: 24 липня 2003 р

вплив

Декларація Цим заявляю, що написала дисертацію, яку подала з темою: Вплив соціального досвіду раннього дитинства на функціональне дозрівання передньої порожнистої кори чагарникових щурів (Octodon degus), що я ще не використовувала її як дисертацію і повністю вказала використані джерела та допоміжні засоби . Крім того, я заявляю, що не подавав цю чи будь-яку іншу роботу в інші установи для отримання ступеня доктора наук rerum naturalium. Магдебург, 14 березня 2003 р. Каріна Хельмеке

Подяки Я хотів би подякувати усім колегам за постійну готовність допомогти та обговорити. Особлива подяка професору Брауну та професору Поеггелю за наукове керівництво цією роботою та їх цінні поради. Особлива подяка також моїй родині за моральну та фінансову підтримку.

VIII. Додаток Проведення фарбування за Гольджі-Коксом Імуногістохімія Вимірювання АКТГ та кортизолу в плазмі крові Таблиці 121 123 125 128

Початок характеризується широкими взаємними зв’язками з МД таламуса (Groenewegen 1988) і вважається частинами PFC (Uylings & Van Eden, 1990). PrCm ACd M1 PL IL AI Рис. 1. Схематичне зображення півкулі (фронтальний розріз, ростральний від мозолистого тіла в прегенеральній площині): кольорові субрегіони представляють області, які були досліджені в цій роботі. ACd = передня цингулярна кора, AI = агранулярна інсулярна кора, IL = інфралімбічна кора, M1 = передмоторна кора, PL = передлімбічна кора, PrCm = передцентральна медіальна кора. (Змінено з Groenewegen 1988) 5.1. Лімбічна система У 1939 році Папес представляв нейроанатомічну основу емоцій у так званому колі Папеса (кругова замкнутість структур лімбічної системи) (рис. 2). Ймовірно, найважливішою структурою для емоційних компонентів є мигдалина, тоді як гіпокампу, соскоподібним тілам і переднім ядрам таламуса, мабуть, більше довіряють зберігання когнітивної пам'яті. Центральне ядро ​​мигдалини виступає в орбітофронтальну кору і в звивисту звивину. Цей шлях для свідомого 12-го

Ініціювання емоційних навчальних подій після пологів. Експерименти з 2-фтор-дезоксиглюкозою показали високу метаболічну активність в слуховій корі, а також у медіальній префронтальній корі, а також особливо в передній порожнистій корі, під час презентації материнського заклику (Poeggel & Braun, 1996). У ACd ця активація була значно вищою у хлопчиків нормально голосуючих матерів порівняно з матерями, які мовчали (Poeggel & Braun, 1996). З цих спостережень випливає, що ACd бере участь не лише у розпізнаванні звуку, а й у пов’язаному з цим емоційному навчальному процесі (Poeggel & Braun, 1996; Braun & Scheich, 1997). Я вже зазначав, що функціональне дозрівання ПФК відбувається порівняно пізно в постнатальному онтогенезі. Тому можна припустити, що цей регіон особливо вразливий до емоційних впливів, і що напр. Відступ батьків, розлука з сім’єю та інші емоційні процеси навчання та досвіду в ранньому дитинстві повинні мати особливий вплив на функціональне дозрівання цієї лімбічної області мозку. Рис. 4. Octodon degus, батьки з молодняком у вольєрі. Цифровий запис (SONY Cyber-shot). 15-й

Вступ Окрім ACd, також оцінювались інші субрегіони PFC, а саме прецентральна медіальна область (PrCm), прелімбічна (PL) та інфралімбічна (IL) область. 2. Вплив повторної короткочасної абстиненції батьків на розвиток нейронів, що експресують CRH, у медіальній префронтальній корі (ПФК). Чи впливає багаторазове відокремлення від батьків та братів та сестер на розвиток нейронів, що експресують CRH, у префронтальній корі? Чи експресується CRH інгібуючими інтернейронами в PFC Octodon degus? Колокалізацію CRH одним із кальцієзв’язуючих білків досліджували за допомогою подвійного флуоресцентного фарбування. 19-го

Матеріал та методи II. Матеріал та методи 1. Вирощування та утримання піддослідних тварин Піддослідними тваринами були цуценята самців південноамериканського кущового щура Octodon degus, яких вирощували у колонії в Інституті нейробіології Лейбніца. Сім'ї, що складалися з батьківських тварин та їх нащадків, жили у стандартних клітках (висота х ширина х глибина: 24 х 53 х 32 см) або у вольєрах, що відповідали природному потягу тварин до підйому (висота х ширина х глибина: 70 х 53 х 43 см). В якості їжі можна було отримати свіжу питну воду, достатню кількість гранул щурів, овочі та фрукти. Кімнати з кондиціонером мали середню температуру 22 ° C та цикл світло-темряви 12/12 годин. Експеримент А - Постнатальний розвиток збудливих систем та те, як на них впливають процеси раннього дитинства 1.1. Постнатальний розвиток дендритних колючок у передній порожнистій корі (ACd) У цьому дослідженні порівнювали чотири експериментальні групи соціально вирощених тварин, які виросли безперешкодно зі своїми сім'ями в стандартних клітинах: P0 (постнатальний день 0), день народження (n = 4) P14 (на кормі = 4) P21, (n = 3) P45 (n = 4) 20

Матеріали та методи B Рис. 5. Корпус клітини Octodon degus (A), (B) корпус у вольєрі. Цифровий запис (SONY Cyber-shot). 1.3. Вплив повторної короткочасної відмови батьків від розвитку дендритних шипів у передній порожнистій корі (ACd) Дві експериментальні групи, вирощені у вольєрах, порівнювали одна з одною на P21: соціально вирощені тварини, які залишалися безперешкодними в сім'ї до 21-го дня життя (n = 4) та 22-го

Аналіз матеріалів та методів цілих дерев дендриту, матеріал даних, що міститься в кількісних вимірах, більший (Бок, 1998, дисертація). За допомогою цієї системи аналізу зображень оцінювали щільність дендритних шипів на відібраних для оцінки нейронах та їх дендритні довжини. Для пірамідальної комірки програма Neurolucida обчислює середню частоту спіну або довжину дендриту цілих верхівкових і базальних дендритів, а також довжину кожного порядку гілок (рис. 7), так що для нейрона з чотирма дендритами 2-го порядку, наприклад, можна отримати середнє значення частот спіну це отримує чотири дендритні секції. Середня частота хребта або довжина сегмента для кожного з перших п’яти порядків і всіх дендритних дерев нейрона, поділених на верхівкові та базальні дендрити, була включена в статистичний аналіз десяти оцінених клітин тварини. Розрахунок частоти віджиму та довжини дендриту проводився лише після того, як були оцінені всі тварини у досліджуваній групі. Рис. 6. Слід пірамідальної клітини із системою Нейролюцида. Шипи позначені крапками на базальному дендриті та верхівковому дендриті. 28

Матеріал та методи 5 4 4 5 3 2 2 3 3 1 Рис. 7. Модельний дендрит із гілками до 5-го порядку. 2.4. Виділення пірамідних клітин Тільки добре та повністю просочені пірамідні клітини з шару II/III ACd з такими якісними ознаками (рис. 8): конічний перикаріон, поздовжня вісь якого майже перпендикулярна до поверхні мозку, виникає від кінчика тіла клітини до верхівки Основний дендрит (апікальний дендрит), який має найбільший калібр з усіх дендритів і проходить перпендикулярно поверхні мозку, у клітинах, відібраних для цієї роботи, верхівковий дендрит ділиться на дві однаково сильні гілки, з яких потім виникають верхівкові бокові дендрити, залишаючи базальні дендрити та аксон. хвостоподібні соми у напрямку до піт, дендритні дерева верхівкових і базальних дендритів добре розвинені і, якщо можливо, повністю збережені в розрізі. 29

Матеріал та методи A B 5 мкм Рис. 8. (A) Імпрегнований Гольджі-Коксом півкуля переднього мозку самця виду Octodon degus. Чорним кольором окреслені межі області ACd, з якої пірамідні клітини були відібрані для аналізу. Вимірювальний стовпчик = 400 мкм, d = спинний, m = медіальний. (B) Фотомонтаж просоченого Гольджі-Коксом шару II/III пірамідальної клітини ACd з його верхівковим та базальним дендритами (стрілками), а також збільшення дендритного сегмента. Вимірювальний бар = 18 мкм. (З Helmeke et al., 2001b) 2.5. Кількісна оцінка та статистична оцінка Для кількісної оцінки на кожну тварину досліджували п’ять пірамідних клітин шару II/III у кожній з двох півкуль. Статистичний аналіз не виявив суттєвих відмінностей між півкулями в жодному з експериментів. Тому значення з правої та лівої півкулі були об’єднані. Таким чином, наступні значення десяти клітин від кожної тварини були включені до статистичного порівняння між досліджуваними групами (n = кількість клітин у досліджуваній групі): середня апікальна та базальна спінова щільність для кожного з перших п'яти ступенів розгалуження, 30

Матеріали та методи означають середню довжину верхівкового та базального сегментів для кожного з перших п’яти ступенів розгалуження, середню апікальну та базальну щільність спінів усіх дендритних дерев, середню довжину верхівкового та базального дендритів усіх дендритних дерев. Верхівковий дендрит і принаймні один повністю простежуваний базальний дендрит на клітину оцінювали у всіх їх гілках до останнього ступеня розгалуження. У статистичній оцінці через рідкісне виникнення порядків розгалуження вище 5-го порядку були показані лише перші п’ять порядків (рис. 7) та все дерево дендритів нейрона, розділене на верхівковий та базальний. Якщо кількість тестових груп у тестовій серії була більше двох, значення цих тестових груп спочатку перевіряли на значні відмінності за допомогою односторонньої ANOVA Kruskal-Wallis. Якщо цей тест показав значну відмінність від p