Albino tavşanlarda kortikospinal nöronların organizasyonu

Abstract

ALBÎNO TAVŞANLARDA KORTİKOSPİNAL NÖRONLARIN ORGANİZASYONU ÖZET Bu çalışma retrograd horseradish peroksidaz (HRP) metoduyla, omuriliğin birinci servikal segmentine akson veren kortikospinal nöronların beyin korteksindeki orijinini, sayısını ve morfometrik özelliklerini kantitatif olarak tespit etmek amacıyla yapıldı. Hayvanlar üretan (1.2 g/kg i.p) ile anesteziye alındıktan sonra servikal seviyeden laminektomi yapıldı. Serum fizyolojik içinde hazırlanan % 50'lik HRP solüsyonu (3 ul) sağ birinci servikal segmente yavaşça enjekte edildi. Tavşanlar 24- 30 saat yaşatıldıktan sonra intrakardiyal yoldan perfüzyon yapıldı, sonra beyin ve omurilik çıkarıldı. Frozen mikrotomla kalınlıkları 40 um olan frontal (koronal) ve sagittal kesitler alındı. Histokimyasal işleme tabi tutulan kesitler nötr kırmızısı ile boyandı ve kamera lusida yardımıyla haritalandırıldı. Omuriliğin birinci servikal segmentine HRP enjeksiyonu yapıldıktan sonra, beyin korteksinde işaretlenmenin ilk başladığı ve sona erdiği yerler rostro-kaudal yönde 2.-18. mm, medyo-lateral yönde ise 1. - 12. mm'ler (kontralateral hemisferde) iken ; ipsilateral hemisferde rostrokaudal yönde 3.-16. mm, medyo-lateral yönde 1. -11. mm'lerdir. HRP ile işaretlenen kortikospinal nöronlar motor, singular, primer ve sekonder somatik duyu kodekslerinde gözlendi. HRP ihtiva eden nöronlar sadece korteksin V. tabakasında bulundu ve piramit şeklindeydi. Tavşan beyin korteksinde Betz hücrelerine rastlanmadı. Kontralateral (sol) hemisferde 37157, ipsilateral (sağ) hemisferde 10252 nöronun C1 segmentine akson gönderdiği tespit edildi. Yani135 liflerin yaklaşık % 80'i kontralateral, %20'si de ipsîlateral hemisferden gelmektedir. Tavşan beyin korteksindeki hücrelerin % 33.19'unun küçük (< 15 [im), % 59.27'sinin orta (15-20 pm arasında) ve % 7.54'ünün de büyük (20pm<) piramidal nöronlardan meydana geldiği tespit edildi. İşaretlenen nöronların çapı 7.99 - 28.29 pm arasında değişmektedir. Ortalama hücre çapı kontralateral hemisferde 16.64 ± 2.7 pm (ortalama ± SD), ipsilateral hemisferde ise 16.46 ± 2.68 pm olup aradaki fark istatistik açıdan önemlidir (p<0.01). Kontralateral sol hemisferin motor korteksindeki nöronların (17.02±2.84 pm), somatik duyu korteksindekilerden (16.41 ±2.60 pm) büyük olduğu bulundu (p<0.001). İpsilateral sağ hemisferde ise motor (16.50±3.15 pm) ve somatik duyu (16.46±2.20 pm) korteksi nöronları arasında çap bakımından anlamlı bir fark yoktur (p>0.05). Kontralateral ve ipsilateral motor korteksteki nöronlar arasında istatistik açıdan önemli büyüklük farkı tespit edilirken (p<0.001); somatik duyu kortekslerindeki nöronlar arasında bu farkın önemli olmadığı bulundu (p>0.05). Diğer taraftan, kontralateral singular korteksteki nöronlar (16.09±2.27 pm) ipsilateraldekiierden (15.21 ±2.34 pm) daha büyüktür (p<0.05). Sol (kontralateral) ve sağ (ipsilateral) hemisferin medyal bölgesinde yer alan nöronların çapının lateraldekilerden büyük olduğu bulundu (p<0.001). Sol medyaldeki hücreler sağdakilerden büyük (p<0.001) iken, lateraller arasındaki farkın önemli olmadığı tespit edildi (p>0.05). Sol hemisferde bregmanın rostralinde bulunan nöronların çapı (16.98+2.73 pm), kaudaldekilerden (16.33±2.65 pm); sağ hemisferde ise kaudaldekilerin çapı (16.60±2.32 pm) rostraldekilerden (16.16±2.96 pm) büyüktür (p<0.001). Hemisferierin medyal bölgelerindeki kortikospinal nöronlar daha yoğun ve çok sıralı bir organizasyon gösterirken, lateralde yer alanlar daha seyrek ve tek sıralı bir organizasyona meyletmektedir.136 Sunulan çalışma ile tavşanda kortikospinal nöronların beyin korteksindeki dağılımı, sayısı, çap ortalamaları; hücre büyüklüğü bakımından medyal - lateral, rostral - kaudal, motor - somatik duyu korteksi, ve sağ - sol hemîsfer karşılaştırmalarına ait sonuçlar tamamen yeni bulgulardır. Kortikospinal nöronların beyin korteksindeki dağılım biçiminin elektrofizyolojik yöntemle tespit edilen somatotopik haritaya uyum gösterdiği sonucuna varıldı.

137 ORGANIZATION OF CORTICOSPINAL NEURONS IN THE ALBINO RABBIT SUMMARY This study was carried out in order to investigate the origin, quantitative contribution and morphometric properties of corticospinal neurons in the brain cortex which projects first cervical segment of spinal cord, using the technique of retrograde labelling with horseradish peroxidase (HRP) in the rabbit. In animals anaesthetized with urethane (1.2 g/kg i.p) cervical laminectomies were performed and 50 % solution of HRP in saline (3 pi) was slowly injected in the spinal grey matter of first cervical segment. Animals were allowed to survive 24-30 hours, then were anaesthetized and perfused intracardially. After the perfusion, brains and spinal cords were removed. Sections having 40pm thickness were taken in frontal and sagittal planes by frozen microtome. After histochemical processing, sections were stained with neutral red and plotted in outlines by camera lucida. Following HRP injections of first cervical segment, labeled neurones are found most contralaterally, between 2 nd - 18 th mm rostra - caudal, 1 st - 12 th mm medio - lateral, and these value were 3 th - 16 th mm, 1st - 11 th mm in ipsilateral, respectively. Cortical neurones labeled from the cervical spinal cord were identified in motor cortex, cingular cortex, primary and secondary somatic sensory cortex. HRP- positive neurons were found only in pyramidal layer V and they had pyramidal shape. Betz cells were not observed in the rabbit brain cortex.The contralateral (left) and ipsilateral (right) hemispheres contained 37157 and 10252 cells, respectively. It means that, 80 % and 20 % of corticospinal fibers are arise from contralateral and ipsilateral hemispheres, respectively. HRP labeled cells were variable in size and138 included 33.19 % small (<15 urn), 59.27 % medium (15-20 urn), and 7.54 % large (>20 pm) pyramidal neurones of layer V. The soma diameters of HRP-positive corticospinal neurons ranged from 7.99 to 28.29 um. The soma diamater is 16.64 ± 2.7 um (mean ± SD) in contralateral hemisphere and 16.46 ± 2.6 pm in ipsilateral hemisphere and the difference between them was statistically significant (p<0.01). Neurones on the contralateral motor cortex were larger (17.02+2.84 um) than somatic sensory cortex' ( 16.41 ± 2.60 um ) in the left hemisphere ( p < 0.001 ). However statistically there was no difference between motor (16.50+3.15 pm) and somatic sensory cortex (16.46±2.20 pm) of ipsilateral hemisphere (p>0.05). The difference between contralateral and ipsilateral motor cortex diameters of neurones was significant (p<0.001); however, the difference between contralateral and ipsilateral somatic sensory cortex' neurones diameter was not significant (p> 0.05). On the other hand, neurones on contralateral cingular cortex were larger (16.09+2.27 pm) than ipsilateral cingular cortex' (15.21 ±2.34 pm) (p<0.05). Neurones diameter placed on left (contralateral) and right (ipsilateral ) in medial were larger than lateral (p<0.001). Ceils on left medial were larger than right medial (p<0.001), but there was no difference between lateral side neurones (p> 0.05). Neurones diameter on the rostral bregma was larger (16.98+2.73 pm), than caudal (16.33+2.65 pm) in the left hemisphere and this was in contrast, in the right hemisphere 16.60 ± 2.32 pm, 16.16 ± 2.96 pm respectively ( p < 0.001 ). Corticospinal neurons were in abundance in the medial part of hemisphere and laminar distribution of HRP - positive cells get narrower and more restricted in lateral part of hemisphere than in the medial part. In the present study, distribution, number, mean soma diameter of corticospinal neurones in the cerebral cortex of rabbit were determined and soma size were compared in the medial - lateral, rostral - caudal, motor - somatic sensory139 cortex, left-right hemispheres. These new results agree with the electrophysiological somatotopic map.