Postnatal gelişim sürecinde sıçan koklear nukleusundaki nöron sayısının fiziksel fraksiyonlama metodu ile belirlenmesi

Abstract

IV ÖZET POSTNATAL GELİŞİM SÜRECİNDE SIÇAN KOKLEAR NUKLEUSUNDAKİ NÖRON SAYISININ FİZİKSEL FRAKSİYONLAMA METODU İLE BELİRLENMESİ Bülent AYAŞ, Doktora Tezi Ondokuz Mayıs Üniversitesi Samsun, Ocak 2005 Koklear nukleus (KN), koklear sinir ile kokleadan gelen tüm aksonları alan ve bilgileri daha yüksek işitme merkezlerine aktaran beyin sapının ilk ara durak çekirdeğidir. Bunun yanında KN, her biri kendine özgü fizyolojik cevaplan olan oldukça farklı nöron tipleri de içermektedir. Bu özgün yapılanmadan dolayı KN, işitme sistemi ile ilgili birçok fizyolojik ve patolojik olayın değerlendirilmesinde önemli bir çalışma bölgesi olarak ele alınmıştır. Toplam nöron sayısının belirlenmesi işlemi, bu değerlendirmeler için vazgeçilmez bir başlangıç adımı olarak görülmektedir. Ancak bu konu ile ilgili KN çalışmalarının verileri birbirleri ile belirgin bir çelişki içerisindedir. Bu durum, tarafsız stereolojik metotların kullanıldığı çalışmalar için de geçerlidir. Sunulan çalışma, sayı parametresinin hesabında altın standart olarak değerlendirilen fiziksel fraksiyonlama metodu ile bu verilerin yeniden değerlendirilmesi amacıyla planlandı. Bu amaçla postnatal (P) 5, P7, P9, P12, P15 ve P30 günlük sıçanların VCN'leri (KN'nin iki ana alt çekirdeğinden biri) kullanıldı. Perfüzyonla tespit ve rutin parafin takibinden sonra, beyin saplan koronal düzlemde 4 um kalınlığında kesildi. Pilot çalışma verilerimize dayanarak her 30. kesit çifti (P5 ve P7 günlük gruplar için her 20.) sistematik rasgele olarak örneklendi ve cresyl violet ile boyandı. VCN'yi içeren kesitlerde yine sistematik rasgele örnekleme ile belirlenmiş belirli bir fraksiyonda nöron sayımı yapıldı. Toplam nöron sayısı, sayılan nöronlann bu fraksiyonların tersi ile çarpılmasından elde edildi. Sonuç olarak, VCN nöronlannm postnatal 12. güne kadar devam eden bir artış gösterdiği tespit edilmiştir. Toplam nöron sayısında bu günde gözlenen önemli bir düşüşten üç gün sonra, tekrar belirgin bir artış başlamış ve postnatal 30. günde yetişkin seviyelerine ulaşmıştır. Bu sonuçlar, kemiricilerde işitmenin başladığı dönemde (postnatal 10-12. günler) nöron sayısında bir değişikliğin olduğunu bildirilen daha önceki çalışma bulgulan ile örtüşmektedir. Ancak onlarda belirtilen değişimin şekli ve nöron sayılannın değerleri ile çelişki halindedir.

V ABSTRACT DETERMINATION OF THE NUMBER OF NEURONS IN THE RAT COCHLEAR NUCLEUS WITH THE PHYSICAL FRACTIONATOR METHOD DURING THE POSTNATAL DEVELOPMENT PERIOD Bülent AYAS, PhD Thesis Ondokuz Mayıs University Samsun, January 2005 The Cochlear nucleus (CN) is the first relay station of the brainstem, which receives all axons of the cochlear nerve flowing from the cochlea and projects information to higher central auditory nuclei. Besides, the CN contains a wide variety of neurons each with specific physiological response properties. Because of these peculiar features, this nucleus has so far proved to be a valuable side to analyze a number of physiological and pathological phenomena relating the hearing system. Determination of the total number of neurons in a structure of interest is considered to be a prerequisite first step for such analyses. However, there are striking discrepancies between the reported data in CN studies dealing with this issue. This is also true for studies utilizing unbiased stereological methods. To this end, we have reevaluated these data with the physical fractionator, the gold standard in number estimation. The ventral cochlear nucleus (VCN; one of the two main subnuclei of the CN) of the following postnatal age groups (5 animals in each) was used for the analysis: P5, P7, P9, P12, P15 and P30. After perfusion fixation and routine paraffin processing, brainstems were cut exhaustively in the coronal plane with a microtome setting of 4 urn. Based on our pilot study, every 30th section-pair (every 20th for the P5 and P7 groups) was collected with a random start and stained with cresyl violet. In each section containing the VCN, neuron counts were made in a known fraction of the section area, again in a systematic random fashion. The total number of neurons was estimated by multiplying the counted neurons by the inverse of each sampling fraction. We found an orderly increase in the number of VCN neurons up to postnatal day 12. After a significant decrease at this day, a second but much greater increase begun three days later and reached adult levels at postnatal day 30. These results confirm the previously reported data in that a significant change in the total number of neurons occurs at the onset of hearing in rodents (postnatal days of 10-12), but contradicts with the type of change and magnitude of the reported values.