Влияние состояния зимнего оцепенения на трехмерную структуру маутнеровских нейронов у рыб Percсottus glehni

Авторы

  • Irina M. Santalova Инcтитут теоpетичеcкой и экcпеpиментальной биофизики PАН, г. Пущино, Россия
  • Nadezhda A. Penkova Инcтитут теоpетичеcкой и экcпеpиментальной биофизики PАН, г. Пущино, Россия
  • Irina B. Mikheeva Инcтитут теоpетичеcкой и экcпеpиментальной биофизики PАН, г. Пущино, Россия
  • Dmitry A. Moshkov Инcтитут теоpетичеcкой и экcпеpиментальной биофизики PАН, г. Пущино, Россия

DOI:

https://doi.org/10.15407/cryo25.02.114

Ключевые слова:

гипометаболическое состояние, зимовка рыб, Percсottus glehni, морфология, маутнеровские нейроны, 3d-реконструкция

Аннотация

При изучении морфологии маутнеровÑких нейронов (ÐœÐ) рыб PercÑottus glehni было выÑвлено значительное уменьшение их объемов в процеÑÑе зимовки, что, вероÑтно, обуÑловлено необходимоÑтью Ñкономии ÑнергетичеÑких ре-зервов организма. Ð’ начальный период зимнего Ð¾Ñ†ÐµÐ¿ÐµÐ½ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð±Ñ‹Ð»Ð¾ обнаружено уменьшение объемов обоих оÑновных ден-дритов без изменений в ÑоматичеÑкой чаÑти ÐœÐ. Ð’ период Ð·Ð°Ð²ÐµÑ€ÑˆÐµÐ½Ð¸Ñ Ð·Ð¸Ð¼Ð¾Ð²ÐºÐ¸ общий объем Ñомы и латерального дендрита уменьшилÑÑ Ð½Ð° 50%, а вентрального – на 80%. ПредполагаетÑÑ, что уменьшение интегральных объемов нейронов ÑвÑзано Ñ Ñ€Ð°Ð·Ð²Ð¸Ñ‚Ð¸ÐµÐ¼ гипометаболизма, а также Ñо значительным Ñнижением потоков афферентной информации, поÑтупающей к МРот Ñлухового и зрительного анализаторов.

Библиографические ссылки

Anisimova I.M., Lavrovskiy V.V. Ichthyology. Moscow: Vysshaya Shkola; 1983.

Carey H.V., Andrews M.T., Martin S.L. Mammalian hibernation: cellular and molecular responses to depressed metabolism and low temperature. Physiol Rev 2003; 83(4): 1153–1181. CrossRef PubMed

Chemagin A.A. Distribution of Amur sleeper (Percottus glenii Dybowski, 1877) in the Lower Irtysh floodplain lakes. Fundamentalnye Issledovaniya 2014; 12(11): 2656–2660.

Golovanov V.K., Ruchin A.B. Critical thermal maximum of fish Perccottus glenii in different seasons. Journal of Ichthyology 2011; 51(6): 822–827.

Grigorieva E.E., Shtanchayev R.S., Mikhailova G.Z. et al. Correlation between the size of individual parts of Mauthner neurons in goldfish and their integral function after enucleation of the eye. Neuroscience and Behavioral Physiology 2012; 42(1): 52–57. CrossRef

Ignat'ev D.A., Gordon R.Ya., Patrushev I.V., Popov I.V. The functional brain state of hibernators and nonhibernators at different temperatures of animals. Usp Fiziol Nauk 2012; 43(1): 48–74.

Israilova G.R., Khalilov R.A., Adieva A.A. Modern approaches in studying hypothermia. Fundamentalnye Issledovaniya 2014; 11(5): 1046–1058.

Кalabukhov N.I. Hibernation of mammals. Мoscow: Nauka; 1985.

Karaduleva E.V., Santalova I.M., Zakharova N.M. Specific molecular and morphological changes in cardiomyocytes of hibernating gound squirrels in different periods of annual cycle. Biofizika 2014; 59(5): 926–932.

Кaranova М.V. The composition of free amino acids of Perccottus glehni blood and muscles of during preparation and completion of hibernation. Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology 2009; 45(1): 59–68. CrossRef

Marchenko V.S., Butskiy K.I. Brain neuroplasticity in hamsters at hypothermia. Saarbrucken: LAP LAMBERT Academic Publishing; 2013.

Mikhailova G.Z., Kokanova N.A., Tiras N.P., Moshkov D.A. Three-dimensional reconstruction and volume determination of neuron. Ðœoscow: Librokom; 2012.

Mikheeva I.B., Grigor'eva E.E., Mikhailova G.Z. et al. Serotoninergic synapses on the ventral dendrite of Mauthner neuron (ultrastructural study using immuno-gold labeling. Morfologiya 2013; 143(1): 11–15.

Moshkov D.A. Adaptation and neuron ultrastructure. Moscow: Nauka; 1985.

Popov V.I., Bocharova L.S., Bragin A.G. Repeated changes of dendritic morphology in the hippocampus of ground squirrels in the course of hibernation. Neuroscience 1992; 48(1): 45–51. CrossRef

Santalova I.M., Moshkov D.A. Smooth endoplasmic reticulum in fish Mauthner cells at different functional states. Neurosience 1999; 89(2): 593–602. CrossRef

Santalova I.M., Moshkov D.A., Chailakhyan L.M. Effect of verapamil, а Ca2+ channel blocker on structure and function of goldfish Mauthner neurons. Doklady Biological Sciences 2004; 398(5): 715–717.

Szabo T.M., McCormick C.A., Faber D.S. Otolith endorgan input to the Mauthner neuron in the goldfish. J Comp Neurol 2007; 505(5): 511–525. CrossRef PubMed

von der Ohe C.G., Darian-Smith C., Garner C.C., Heller H.C. Ubiquitous and temperature-dependent neural plasticity in hibernators. J Neurosci 2006; 26(41): 10590–10598. CrossRef PubMed

Weis S.A., Zottoli, S.J., Do S.C. et al. Correlation of C-start behaviors with neural activity recorded from the hindbrain of free-swimming goldfish (Carassius auratus). J Exp Biol 2006; 209(Pt 23): 4788–4801.

Zottoli S.J., Hordes A.R., Faber D.S. Localization of optic tectal input to the ventral dendrite of the goldfish Mauthner cell. Brain Res 1987; 401(l): 113–121.

Загрузки

Опубликован

2015-06-20

Как цитировать

Santalova, I. M., Penkova, N. A., Mikheeva, I. B., & Moshkov, D. A. (2015). Влияние состояния зимнего оцепенения на трехмерную структуру маутнеровских нейронов у рыб Percсottus glehni. Проблемы криобиологии и криомедицины, 25(2), 114–121. https://doi.org/10.15407/cryo25.02.114

Выпуск

Раздел

Теоретическая и экспериментальная криобиология