Изменения соматодендритной структуры шипиковых нейронов скорлупы человека при физиологическом старении
- Авторы: Иванов М.В.1, Кутукова К.А.1, Бережная Л.А.1
-
Учреждения:
- ФГБНУ «Научный центр неврологии»
- Выпуск: Том 11, № 2 (2017)
- Страницы: 42-47
- Раздел: Оригинальные статьи
- Дата подачи: 06.08.2017
- Дата публикации: 06.08.2017
- URL: https://annaly-nevrologii.com/journal/pathID/article/view/475
- DOI: https://doi.org/10.18454/ACEN.2017.2.6
- ID: 475
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Введение. Полосатое тело вовлечено в регуляцию когнитивных функций и поведения, включая планирование моторного поведения, произведение решений, мотивацию и награду. В состав полосатого тела человека входит скорлупа, средние шипиковые нейроны которой претерпевают определенные качественные и количественные изменения соматодендритной структуры при старении.
Материалы и методы. В работе были исследованы морфометрические параметры шипиковых нейронов в скорлупе человека (женщин) второго периода зрелого возраста и старческого возраста. В качестве методики окраски применена импрегнация серебром по Гольджи. Оценивались следующие параметры: площадь тела нейрона, число дендритов, число свободных концов всех дендритов, наибольший радиус дендритного поля, общая длина всех дендритов, площадь дендритного поля, удельная плотность дендритов.
Результаты. Было показано, что по размеру сомы, числу дендритов, числу свободных концов дендритов и удельной плотности дендритов шипиковые нейроны в скорлупе человека обоих возрастов в исследованных выборках различаются незначительно. Показатели же наибольшего радиуса дендритного поля, общей длины всех дендритов и площади дендритного поля в старческом возрасте были статистически значимо ниже (p<0,05), чем в зрелом, на 11%, 13% и 15%, соответственно. Общее количество шипиков на 100 мкм дендрита в старческом возрасте было на 18% меньше по сравнению со II периодом зрелого возраста. Особенности распределения шипиков разных видов на нейронах скорлупы человека зрелого и старческого возраста показывает роль грибовидных шипиков в сохранении и поддержании синаптических связей, необходимых для обеспечения элементарных функций нейронов скорлупы.
Заключение. Таким образом, нами было показано уменьшение длины дендритов и снижение плотности дендритных шипиков при старении у женщин. Полученные данные расширяют представление о характере пластических изменений нейронов головного мозга при старении человека
Ключевые слова
Об авторах
Михаил Викторович Иванов
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Автор, ответственный за переписку.
Email: putamen@list.ru
Россия, Москва
Кристина А. Кутукова
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: putamen@list.ru
Россия, Москва
Лариса А. Бережная
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: putamen@list.ru
Россия, Москва
Список литературы
- Ashby F.G., Turner B.O., Horvitz J.C. Cortical and basal ganglia contributions to habit learning and automaticity. Trends Cg Sci. 2010; 14(5): 208-215. doi: 10.1016/j.tics.2010.02.001 PMID: 20207189
- Mizumori S., Puryear C.B., Martiga A.K. Basal ganglia contributions to adaptive navigation. Behav Brain Res. 2009; 199(1): 32-42. doi: 10.1016/j.bbr.2008.11.014 PMID: 19056429
- Yager L.M., Garcia A.F., Wunsch A.M., Ferguson S.M. The ins and outs of the striatum: Role in drug addiction. J Neurosci. 2015; 301: 529–541. doi: 10.1016/j.neuroscience.2015.06.033 PMID: 26116518
- Stancheva S.L., Alova L.G. Biogenic monoamine uptake by rat brain synaptosomes during aging effects of nootropic drugs. Gen. Pharmacol. 1994; 25(5): 981–987. PMID: 7835648
- Birkmayer J.G.D., Birkmayer W. Improvement of disability and akinesia of patients with Parkinson’s disease by intravenous substitution. Ann Clin & Lab Sci. 1987; 17(1): 32-35. PMID: 3579206
- Green C.R., Wilson C.J. The basal ganglia. In: Swanson L.W., Bjorklund A., Hokfelt T. (eds) Integrated systems of the CNS, Part III. Cerebellum, Basal ganglia, Olfactory system. Handbook of chemical neuroanatomy. Amsterdam: Elsevier, 1996. 12. 583 p.
- Nieuwenhuys R., Voogd J., Huijzen C. van. The Human Central Nervous System. Springer, 2008. 967 p. doi: 10.1007/978-3-540-34686-9
- Steiner H., Tseng K.Y. Handbook of basal ganglia structure and function. London: Academic, 2010. 704 p.
- Dickstein D.L., Weaver C.M., Luebke J.I., Hof P.R. Dendritic spine changes associated with normal aging. Neuroscience. 2013; 251: 21-32. doi: 10.1016/j.neuroscience.2012.09.077 PMID: 23069756
- Levine M.S., Adinolfi A.M., Fisher R.S. et al. Quantitative morphology of medium-sized caudate spiny neurons in aged cats. Neurobiology of aging. 1986; 7(4): 277-286. PMID: 3748270
- Itzev D.E., Lolova I., Lolov S., Usunoff K.G. Age-related changes in the synapses of the rat’s neostriatum. Arch Physiol Biochem. 2001; 109(1):80–89. doi: 10.1076/apab.109.1.80.4279 PMID: 11471075
- Leontovich T.A., Fedorov A.A., Mukhina J.K. et al. Neuron species and neuron categories of human striatum. Moscow: «Sputnik +». 2015. 132 p.
- Peters A., Kaiserman-Abramof I.R. The small pyramidal neuron of the rat cerebral cortex. The perikaryon, dendrites and spines. Am J Anat. 1970; 127(4): 321-356.
- Pickel V.M., Segal M. The Synapse: Structure and Function. Elsevier, 2013. 512 p.
- Wilson, C., Groves, P., Kitai, S., Linder, J. Three-dimensional structure of dendritic spines in the rat neostriatum. J Neurosci. 1983; 3(2): 383-388.
- Dall'Oglio A., Dutra A.C., Jorge E., et al. The human medial amygdala: structure, diversity, and complexity of dendritic spines. Journal of Anatomy. 2015; 227(4): 440–459. doi: 10.1111/joa.12358 PMID: 26218827
- von Bossanyi P, Becher M. Quantitative study of the dendritic spins of lamina V pyramidal neurons of the frontal lobe in children with severe mental retardation. J Hirnforsch. 1990; 31(2):181–192. PMID: 2358662
- Young K.A., Thompson P.M., Cruz D.A. et al. BA11 FKBP5 expression levels correlate with dendritic spine density in postmortem PTSD and controls. Neurobiology of Stress. 2015; 2: 67–72. doi: 10.1016/j.ynstr.2015.07.002 PMID: 26844242
- Krstonošić B., Milošević N., Gudović R. et al. Neuronal images of the putamen in the adult human neostriatum: a revised classification supported by a qualitative and quantitative analysis. Anatomical Science International. 2012; 87(3):115-125. doi: 10.1007/s12565-012-0131-4 PMID: 22467038
- Graveland G.A, DiFiglia M. The frequency and distribution of medium-sized neurons indented nuclei in the primate and rodent neostriatum. Brain Res. 1985; 327(1-2):307–311 PMID: 3986508
- Duan H., Wearne S.L., Rocher A.B. et al. Age-related dendritic and spine changes in corticocortically projecting neurons in macaque monkeys. Cereb Cortex. 2003; 13(9): 950-61. PMID: 12902394
- Jacobs B., Driscoll L., Schall M. Life-span dendritic and spine changes in areas 10 and 18 of human cortex: a quantitative Golgi study. J Comp Neurol. 1997; 386(4):661–680. PMID: 9378859
- Mukhina Yu.K., Fedorov A.A. [Study of structural changes of neurons in adult human entorhinal cortex, layer two]. In: [Fundamental problems of neuroscience: functional asymmetry, neuroplasticity and neurodegeneration. Materials of the All-Russian Scientific Conference]. Moscow; 2014: 705-710. (in Russ.)
- Rubinow M.J., Drogos L.L., Juraska J.M. Age-related dendritic hypertrophy and sexual dimorphism in rat basolateral amygdala. Neurobiol Aging. 2009; 30(1):137–146. doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2007.05.006 PMID: 17570563
- Nakamura S., Akiguchi I., Kameyama M., Mizuno N. Age-related changes of pyramidal cell basal dendrites in layers III and V of human motor cortex: a quantitative Golgi study. Acta Neuropathol. 1985; 65(3-4):281–284. PMID: 3976364
- Scheibel M.E., Lindsay R.D., Tomiyasu U., Scheibel A.B. Progressive dendritic changes in aging human cortex. Exp Neurol. 1975; 47(3):392–403. PMID: 48474
- Cruz-Sanchez F.F., Cardozo A., Tolosa E. Neuronal changes in the substantia nigra with aging: a Golgi study. J Neuropathol Exp Neurol. 1995; 54(1):74–81. PMID: 7815082
- Cupp C.J., Uemura E. Age-related changes in prefrontal cortex of Macaca mulatta: quantitative analysis of dendritic branching patterns. Exp Neurol. 1980; 69(1):143–163. PMID: 6771151
- Dumitriu D., Hao J., Hara Y. et al. Selective changes in thin spine density and morphology in monkey prefrontal cortex correlate with aging-related cognitive impairment. J Neurosci. 2010; 30(22):7507–7515. doi: 10.1523/JNEUROSCI.6410-09.2010 PMID: 20519525
- Geinisman Y., deToledo-Morrell L., Morrell F. et al. Age-related loss of axospinous synapses formed by two afferent systems in the rat dentate gyrus as revealed by the unbiased stereological dissector technique. Hippocampus. 1992; 2(4): 437–444. doi: 10.1002/hipo.450020411 PMID: 1308200
- Itzev D.E, Lolov S.R, Usunoff K.G. Aging and synaptic changes in the paraventricular hypothalamic nucleus of the rat. Acta Physiol Pharmacol Bulg. 2003; 27(2-3):75–82. PMID: 14570152
- Arellano J.I., Benavides-Piccione R., DeFelipe J., Yuste R. Ultrastructure of dendritic spines: correlation between synaptic and spine morphologies. Front Neurosci. 2007; 1(1): 131-143. doi: 10.3389/neuro.01.1.1.010.2007 PMID: 18982124
- Spacek, J. and Hartmann, M. Three-dimensional analysis of dendritic spines. Quantitative observations related to dendritic spine and synaptic morphology in cerebral and cerebellar cortices Anat Embryol. 1983; 167(2): 289-310. PMID: 6614508
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)