Анализ элементарных синаптических реакций в мотонейронах и клетках вестибулярного ядра амфибии
Диссертация
Научная новизна. Впервые показано, что передача между нисходящими волокнами и мотонейронами, между вестибулярными афферента-ми и нейронами вестибулярного ядра у амфибий осуществляется чисто химическим и смешанным (электрическим и химическим) путем. Установлена квантовая природа выброса медиатора в исследованных синапсах с химическим механизмом передачи, проведена оценка величины кванта и среднего… Читать ещё >
Список литературы
- Аданина В.О. О нисходящих проекциях продолговатого мозга у озерной лягушки Rana ridibunda. — В сб. Физиология и биохимия низших позвоночных. Л.: Наука, 1974, с.152−156.
- Аданина В.О. Клеточная организация вестибулярного ядра продолговатого мозга лягушек. Журн.эвол.биох. и физиол., 1975а1, т. II, с.101−102.
- Аданина В.О. Синалтоархитектоника вестибулярного ядра продолговатого мозга лягушки Rana temporaria. Журн.эвол. биох. и физиол., 19 756, т. II, с.323−325.
- Аданина В.О. Распределение окончаний волокон вестибулярного нерва в вентральном ядре стато-акустического комплекса продолговатого мозга лягушки Rana temporaria. Журн.эвол.биох. и физиол., 1977, т.13, с.723−728.
- Балантер Б.И. Вероятностные модели в физиологии. М.: Наука, 1977.
- Батуева И.В. Надсегментарные синаптические влияния на поясничные мотонейроны черепахи. Физиол.ж.СССР, 1972, т.58, с.1673−1685.
- Батуева И.В. Влияние недостатка кальция и добавления его антагонистов на синаптические потенциалы мотонейронов изолированного спинного мозга черепахи Emys orbicularis. Журн. эвол.биох. и физиол., 1980, т.16, с.365−370.
- Батуева И.В., ШаповаловА.И. Электротонические и химические ВПСП в мотонейронах миноги при раздражении нисходящего тракта и заднекорешковых афферентов. Нейрофизиология, 1977, т.9, с.512−517.- 153
- Велумян А.А., Шаповалов А. И. Неодинаковая чувствительность различных синаптических входов мотонейронов амфибий к недостатку ионов кальция и ионам магния. ДАН СССР, 1975, т.225, с.466−469.
- Карамян O.A., Кожанов B.M. Возбуждающие постсинаптичес-кие потенциалы в мотонейронах крысы при раздражении одиночных ретикулоспинальных нейронов. Физиол.ж. СССР, 1980, т.66, с.1333−1343.
- Карамян О.А., Кожанов В. М. Синаптические влияния аффе-рентов вестибулярного нерва на нейроны ядра Дейтерса крысы. Нейрофизиология, 1981, т.13, с.98−100.
- Кибакина Т.В. Вестибулоспинальные синаптические влияния- 154 на поясничные мотонейроны крысы. Журн.эвол.биох. и физиол., 1977, т.13, с.382−390.
- Костюк П.Г. Структура и функция нисходящих систем спинного мозга. Л., Наука, 1973.
- Моторина М.В. Топография и структурные особенности синапсов ретикулоспинальной системы мозга лягушек. Арх.анат., гис-тол. и эмбриол., 1982, т.83, с.42−48.
- Моторина М.В., Тамарова З. А., Шаповалов А. И., Ширяев Б. И. Распределение терминалей первичных афферентных волокон, полиси-налтически связанных с мотонейронами, в спинном мозге лягушки. Нейрофизиология, 1982 б, т.14, с.615−621.
- Снедекор Д.У. Статистические методы в применении к исследованиям в сельском хозяйстве и биологии. М., Изд. сельскохозяйственной лит., 1961.
- Тамарова З.А., Шаповалов А. И., Ширяев Б. И. Влияние ионов магния, марганца и недостатка кальция на синаптическую передачув изолированном спинном мозге крысы. Нейрофизиология, 1978, т.10, с.530−533.
- Тамарова З.А., Шаповалов А. И., Ширяев Б. И. Синаптические- 155 эффекты в окончаниях индивидуальных первичных афферентных волокон, моно- и полисинаптически связанных с мотонейронами спинного мозга. Физиол.ж. СССР, 1981, т.67, с.1511−1520.
- Урбах В.Ю. Биометрические методы. М., Наука, 1964.
- Шаповалов А.И. Эволюция нейронных систем надсегментарно-го моторного контроля. Нейрофизиология,-1972, т.4, с.453−470.
- Шаповалов А.И. Межнейронные синапсы с электрическим и химическим способом передачи и эволюция центральной нервной системы. Журн.эвол.биох. ифизиол., 1977, т.13, с.621−633.
- Шаповалов А.И. Типы синалтических связей между нервными клетками и их эволюция. Журн.эвол.биох. и физиол., 1983, т.19,с.341−350.
- Шаповалов А.И., Тамарова 3.A., Карамян O.A., Курчавый Г. Г. Ретикуло-спинальные и вестибуло-спинальные синаптические влияния на поясничные мотонейроны обезьяны. Нейрофизиология, 1971, т. З, с.408−417.
- Ширяев Б.И. Нисходящие синаптические влияния на мотонейроны спинного мозга лягушки. Канд.дисс., Л., 1972.
- Ширяев Б.И. Синаптические воздействия с вентральных столбов на поясничные мотонейроны лягушки. Бюлл.экспер.биол. и мед., 1973, т.4, с.7−11.
- Abbi А.А. & Adey W.R. Motor mechanisms in the anuran brain. J. Сотр. Neurol., 1950, v.92, p.241−291.
- Adams J.C. Technical consideration on the use of horseradish peroxidase as neural marker. JJeuroscience, 1977, v.2, p.141−146.
- Alvarez-Leefmans F.J., de Santis A. & Miledi R. Effects of some divalent cations on synaptic transmission in frog spinal neurones. J.Physiol. (Lond.), 1979, v.294, p.387−406.
- Bennet M.V.L. Electrical transmission: a functional analysis and comparison to chemical transmission. In: Handbook of Physiology (section 1: The Nervous System). Ed. by E.R.Kandel. Baltimore, Williams-V/ilkins, 1977, v.1, part 1, p.375−416.
- Bishop G.A. & King J.S. Intracellular horseradish peroxidase injections for tracing neural connections. In: Tracing neural connections with horseradish peroxidase. Ed. by M.M.Mesu-lam. IBRO, Wiley, 1982, p.185−247.
- Blackman J.G. & Purves R.D. Intracellular recordings, from ganglia of the thoracic sympathetic chain in the guinea pig. J. Physiol. (Lond.), 1969, v.203, p.173−198.
- Brown A.G. & Pyffe R.E.W. Direct observations on the contacts made between la afferent fibres and oO-motoneurones in the cat’s lumbosacral spinal cord. J.Physiol. (Lond.), 1981, v.313, p.121−140.
- Burke R.E., Walmsley В. & Hodgson J.A. HRP anatomy of group la afferent contacts on alpha motoneurones. Brain Res., 1979, v.160, p.347−352.
- Caston J. & Gribenski A. New findings about interrelations between vestibular receptors in the frog. J.Neurophysiol., 1982, v.47, p.55−59.
- Corvaja N. & Grofova I. Vestibulospinal projection in the toad. In: Basic aspects of central vestibular mechanisms. Ed. by A. Brodal & O.Pompieano. Progr. Brain Res., 1972, v.37, p.297−307.
- Cruce W.L.R. A supraspinal monosynaptic input of hind-limb motoneurones in the lumbar spinal cord of the frog Rana ca-tesbiana. J.Neurophysiol., 1974, v.37, p.691−704.
- Curtis D.R., Phillis J.M. & Watkins J.C. Actions of amino-acids on the isolated hemisected spinal cord of the toad. Brit. J.Pharmacol., 1961, v.16, p.262−282.
- D’Ascanio P. & Corvaja H. Spinal projections from the rhombencephalon in the toad. Arch. ital.Biol., 1981, v.119,p.139−150.
- D’Ascanio P., Corvaja N. & Grofova I. Retrograde axonal transport of horseradish peroxidase from spinal cord to brainstem cell groups in the toad. Neuroscience Letters Suppl., 1979, v.3,1. S 134.
- Davidoff R.A., Hackman J.S. & Osorio I. Amino acid antagonists do not block the depolarizing effects of potassium ions on frog primary afferents. lleuroscience, 1980, v.5, p.117−126.
- Del Castillo J. & Katz B. Quantal components of the end-plate potential. J.Physiol. (Lond.), 1954, v.124, p.560−573.
- Dudel J. & Kuffler S.W. The quantal nature of transmission and spontaneous miniature potentials at the crayfish neuromuscular junction. J.Physiol. (Lond.), 1961, v.155, p.514−529.
- Ebbesson S.O.E. Morphology of the spinal cord. In: Prog Neurobiology. Ed. by R. Llinas & W.Precht. Springer, Berlin, 1976, p.679−706.
- Eden A.R. & Correia M.J. Identification of multiple groups of efferent vestibular neurons in the adult pigeon using horseradish peroxidase and DAPI. Brain Res., 1982, v.248, p.201−208.
- Edwards P.R., Redman S.J. & Walmsley B. Statistical fluctuations in charge transfer at la synapses on spinal motoneurons. J.Physiol. (Lond.), 1976 a, v.259, p.665−688.
- Edwards F.R., Redman S.J. & Walmsley B. ITon-quantal fluctuations and transmission failures in charge transfer at lasynapses on spinal motoneurons. J.Physiol. (Lond.), 1976 Ъ, v.259, p.689−704.
- Erulkar S.D. & Soller R.W. Interactions among lumbar motoneurons on opposite sides of the frog spinal cord: morphological and electrophysiological studies. J.Comp.Neurol., 1980, v.192, p.473−488.
- Evans R.H. Evidence supporting the indirect depolarization of primary afferent terminals in the frog by excitatory amino acids. J.Physiol. (Lond.), v.298, p.25−35″
- Fadiga E. & Brookhart J.M. Monosynaptic activation of different portions of the motor neuron membrane. Am. J.Physiol., 1960, v.198, p.693−703.
- Fatt P. & Katz B. Spontaneous subthreshold activityat motor nerve endings. J.Physiol. (Lond.), 1952, v.117, p.109−128.
- Gregory K.M. Central projections of the eighth nerve in the frog. Brain Behav. Evol., 1972, v.5, p.70−88.
- Grillner S., Hongo T. & Lund S. The vestibulospinal tract. Effects on alpha-motoneurones in the lumbosacral spinal cord in the cat. Exp. Brain Res., 1970, v.10, p.94−120.
- Grinnell A. Electrical interaction between antidromi-cally stimulated frog motoneurones and dorsal root afferents: enhancement by gallamine and TEA. J. Physiol, (bond.), 1970, v.210, p.17−44.
- Grover B.G. & Griisser-Cornehls U. Some ascending and descending spinal pathways in the frog revealed by horseradish peroxidase. Ueuroscience Letters Suppl., 1980, v.5, ,!J>193″
- Hillman D.E. Light and electron microscopical study of the relationship between cerebellum and the vestibular organ of the frog. Exp. Brain Res., 1969, v.9, p.1−15.
- Hinojosa R. Synaptic ultrastrueture in the tangential nucleus of the goldfish (Carassius auratus). Am. J.Anat., 1973, v.137, p.159−186.
- Hinojosa R. & Robertson J.D. infrastructure of the spoon type synaptic endings in the nucleus vestibularis tangentialisof the chick. J. Cell.Biol., 1967, v.34, p.421−430.
- Hubbard J.I. Mechanism of transmitter release. Progr. Biophys.Molec.Biol., 1970, v.21, p.33−124.
- Iansek R. & Redman S.J. The amplitude, time course and charge of unitary post-synaptic potentials evoked in spinal mo-toneurone dendrites. J. Physiol. (Lond.), 1973, v.234, p.613−636.
- Ito M., Hongo T. & Okada Y. Vestibular-evoked postsynaptic potentials in Deiters neurons. Exp. Brain Res., 1969, v.7, p.214−230.
- Ito M., Hongo Т., Yoshida M., Okada Y. & Obata K. Antidromic and transsynaptic activation of Deiters neurons induced from the spinal cord. Jap. J.Physiol., 1964, v.14, p.638−658.
- Jack J.J., Miller S., Porter R. & Redman S.J. The time course of minimal excitatory post-synaptic potentials evoked in spinal motoneurones by group la afferent fibres. J.Physiol. (Lond.), 1971, v.215, p.353−380.
- Jack J.J. & Redman S.J. The propagation of transient potenrials in some linear cable structures. J.Physiol. (Lond.), 1971 a, v.215, p.283−320.
- Jack J.J. & Redman S.J. An electrical description of the motoneurone and its application to the analysis of synaptic potentials. J. Physiol (Lond.), 1971 b, v.215, p.321−352.
- Jack J.J., Redman S.J. & Wong K. The components of synaptic potentials evoked in spinal motoneurones by impulses in single group la fibres. J.Physiol. (Lond.), 1981, v.321, p.65−96.
- Johnson E.W. & Wernig A. The binomial nature of transmitter release at the crayfish neuromuscular junction. J.Physiol. (Lond.), 1971, v.218, p.757−767.
- Kappers A.G.U., Huber G.G. & Crosby E.C. The comparative anatomy of the nervous system of vertebrates including man. New York, Hafner, 1960.
- Katz B. The release of neural transmitter substances. Liverpool Univ. Press, 1969.
- Katz B. Miledi R. A study of spontaneous miniature potentials in spinal motoneurones. J.Physiol. (Lond.), 1963, v.168, p.389−422.
- Katz B. & Miledi R. A study of synaptic transmission in the absence of nerve impulses. J.Physiol. (Lond.), 1967, v.192, p.407−436.
- Katz B. & Miledi R. Further study of the role of calcium in synaptic transmission. J.Physiol. (Lond.), 1970, v.204, p.789−801.
- Klinke R. & Galley N. Efferent innervation of the vestibular and auditory receptors. Physiol.Rev., 1974, v.54, p.316−357.
- Korn H., Mallet A., Triller A. & Faber D.S. Transmission at a central inhibitory synapse. II. Quantal description of release, with a physical correlate for binomial n. J.Neurophysiol., 1982, v.48, p.679−707.
- Korn H., Sotelo C. & Bennet M.V.L. The lateral vestibular nucleus of the toadfish Opsanus tau: Ultrastructural and electrophysiological observations with special reference to elec-trotonic transmission. Neuroscience, 1977, v.2, p.851−884.
- Korn H., Sotelo C. & Crepel P. Electrotonic coupling between neurons in the rat lateral vestibular nucleus. Exp. Brain Res., 1973, v.16, p.255−275.
- Korn H., Triller A., Mallet A. & Faber D.S. Fluctuating responses at a central synapse- n of binomial fit predicts number of stained presynaptic boutons. Science, 1981, v.213, p.898−901.
- Krnjevic K., Lamour Y., MacDonald J.F. & Nistri A.
- Depression of monosynaptic excitatory postsynaptic potentials2+ 2+by Mn and Co in cat spinal cord. Neuroscience, 1979, v.4, p.1331−1340.
- Kubota K. & Brookhart J.M. Recurrent facilitation of frog motoneurons. J. Neurophysiol, 1963, v.26, p.877−893″
- Kuno M. Quantal components of the excitatory synaptic potentials in spinal motoneurones. J.Physiol. (Lond.), 1964, v.175, p.81−99.
- Kuno M. Quantum aspects of central and ganglionic synaptic transmission in vertebrates. Physiol.Rev., 1971, v.51, p.647−678.
- Kuno M. & Miyahara J.T. Non-linear summation of unitv, synaptic potentials in spinal motoneurones in the cat. J.Physiol. (Lond.), 1969 a, v.201, p.464−478.
- Kuno M. & Miyahara J.T. Analysis of synaptic efficacy in spinal motoneurones from «quantum» aspects. J.Physiol. (Lond.), 1969 b, v.201, p.479−493.
- Kuno M. & Weakly J.N. Quantal components of the inhibitory synaptic potential in spinal motoneurones of the cat. J.Physiol. (Lond.), 1972, v.224, p.287−303.
- Llinas R. & Nicholson C. Calcium role in depolarization-secretion coupling: an aequorin study in squid giant synapse. Proc. nat. Acad. Sci. USA, 1975, v.72, p.187−190.
- Lund S. & Pompieano 0. Descending pathway with monosynaptic action on motoneurones. Experientia, 1965, v.21,p.602−608.
- Lund S. & Pompieano 0. Monosynaptic excitation of alpha-mo toneur ones from supraspinal structures in the cat. Acta physiol. scand., 1968, v.73, p.1−21.
- Maeda M., Magherini P.C. & Precht W. Functional organization of vestibular and visual inputs to neck and forelimb motoneurons in the frog. J.Neurophysiol., 1977, v.40, p.225−243.
- Magherini P.C., Precht W. & Richter A. Vestibulospinal effects in hindlimb motoneurons of the frog. Pflugers Arch., 1974, v.348, p.211−223.
- Martin A.R. Quantal nature of synaptic transmission. Physiol. Rev., 1966, v.46, p.51−66.
- Martin A.R. Junctional transmission. II. Presynaptic mechanisms. In: Handbook of Physiology (section 1: The Nervous System). Ed. by E.R.Kendel. Baltimore, Williams-Wilkins, 1977, v.1, p.329−355.
- Matesz С. Central projection of the VIII-th cranial nerve in the frog. Neuroscience, 1979, v.4, p.2061−2071.
- McLachlan E.M. The statistics of transmitter release at chemical synapses. International review of physiology. Neurophysiology III. Ed. by R.Porter. Baltimore, Univ. Park Press, 1978, v.17, p.49−117.
- Mendell L.M. & Weiner R. Analysis of pairs of individual la EPSPs in single motoneurons. J.Physiol. (Lond.), 1976, v.255, p.81−104.
- Mensah P.L. & Thompson R.F. Descending fibres of the amphibian spinal cord: their course and terminal distridution. J.Anat., 1978, v.125, p.1−9.
- Miyamoto M.D. Binomial analysis of quantal transmitter release at glycerol treated frog neuromuscular junctions. J. Physiol. (Lond.), 1975, v.250, p.121−142.
- Mugnaihi E., Walberg P. & Brodal A. Mode of termination of primary vestibular fibers in the lateral vestibular nucleus. An experimental electron microscopical study in the cat. Exp. Brain Res., 1967, v.4, p.187−211.
- Heale E.A., Nelson P.G., MacDonald R.L., Christian C.N. & Bowers L.M. Synaptic interactions between mammalian central in cell culture. III. Morphological correlates of quantal synaptic transmission. J. Neurophysiol., 1983, v.49, p.1459−1468.
- Opdam P., Kemali M. & Nieuwenhuys R. Topological analysis of the brain stem of the frogs Rana esculenta and Rana catesbeiana. J. Сотр. Neurol., 1976, v.165, p.307−331.
- Ozawa S., Precht W. & Shimazu H. Crossed effects on central vestibular neurons in the horizontal canal system of the frog. Exp. Brain Res., 1974, v.19, p.394−405.
- Precht W. Physiology of the peripheral and central vestibular systems. In: Prog Neurobiology. Ed. by R. Llinas & W.Precht. Springer, Berlin, 1976, p.481−512.
- Precht W., Richter A., Ozawa S. & Shimazu H. Intracellular study of frog’s vestibular neurons in relation to the labyrinth and spinal cord. Exp. Brain Res., 1974, v.19, p.377−393.t
- Rail W. Distinguishing theoretical synaptic potentials computed for different soma-dendritic distribution of synaptic input. J. Neurophysiol., 1967, v.30, p.1138−1168.
- Rail W., Burke R.P., Smith T.G., Nelson P.G. & Prank K. Dendritic location of synapses and possible mechanism for the monosynaptic EPSP in motoneurons. J. Neurophysiol., 1967, v.30,p.1169−1193.
- Redman S.J. The attenuation of passively propagating dendritic potentials in a motoneurone cable model. J.Physiol. (Lond.), 1973, v.234, p.637−664.
- Redman S.J. & Walmsley B. The time course of synaptic potentials evoked in cat spinal motoneurones at identified group la synapses. J. Physiol. (Lond.), 1983 a, v.343, p.117−133.
- Redman S.J. & Walmsley B. Amplitude fluctuations in synaptic potentials evoked in cat spinal motoneurones at identified group la synapses. J. Physiol. (Lond.), 1983 b, v.343, p.135−145.
- Richter A., Precht W. & Ozawa S. Responses of neurons of lizard’s Lacerta viridis vestibular nuclei to electrical stimulation of the ipsi and contralateral VIII nerves. Pfugers Arch., 1975, v.355, p.85−94.
- Rovainen C.M. Synaptic interactions of reticulospinalneurons and nerve cells in the spinal cord of the sea lamprey. J. Сотр. lleurol., 1974, v. 154, p.207−224.
- Rubin R.P. The role of calcium in the release of neurotransmitter substances and hormones. Pharmacol. Rev., 1970, v.22, p.389−417.
- Rubinson K. Projections of the tectum opticum of the frog. Brain Behav. Evol., 1968, v.1, p.529−561.
- Sonnhof U. & Buhrle Ch.Ph. On the postsynaptic action of glutamate in frog spinal motoneurons. Pflugers Arch., 1980, v.388, p.101−109.
- Sotelo C. Morphological basis for electrical communication between neurons in the central nervous system in vertebrates. In: Neuron Concept Today. Ed. by J. Szentagothai, J. Hamori & E.S. Vizi. Akademiai Kiado, Budapest, 1977, p.17−26.
- Sotelo C. & Palay S.L. The fine structure of the lateral vestibular nucleus in the rat. II. Synaptic organization. Brain Res., 1970, v.18, p.93−115.
- Stefanelli A. & Caravita S. Ultrastruetural features of the synaptic complex of the vestibular nuclei of Lampetra planeri. Z.Zellforsch. mikrosk. Anat., 1970, v.108, p.282−296.
- Strutz J., Spatz W.B., Schmidt C.L. & Sturmer C. Origin of centrifugal fibers to the labyrinth in the frog (Rana es-culenta). A study with the fluorescent retrograde neuronal tracer 'Past blue'. Brain Res., 1981, v.215, p.323−328.
- Szekely G. The morphology of motoneurons and dorsal root fibers in the frog’s spinal cord. Brain Res., 1976, v.103, p.275−290.
- Wernig A. Estimates of statistical release parameters from crayfish and frog neuromuscular junctions. J.Physiol.(Lond.), 1975, v.244, p.207−221.
- Westerfield M. & Frank E. Specificity of electrical coupling among neurons innervating forelimb muscles of adult bullfrog. J.Neurophysiol., 1982, v.48, p.904−913″
- Wilson D.F. Estimates of quantal-release binomial statistical-release parameters at rat neuromuscular junction. Am.J. Physiol., 1977, v.223, p.157−163.
- Wilson V.J. & Wylie R.M. A short-latency labyrinthine input to the vestibular nuclei in the pigeon. Science, 1970, v.168, p.124−127.
- Yasargil G.M. & Diamond J. Startle-response in teleost fish: an elementary circuit for neural discrimination. Nature, 1968, v.220, p.241−243.