strukturel organisering af musens præfrontale bark

På trods af omfattende undersøgelse er der meget forvirring om, hvad der udgør PFC. denne forvirring skyldes, at PFC viser enorm variation på tværs af arter. Denne variation gør det vanskeligt at anvende standardanatomiske kriterier såsom cytoarkitektur og forbindelse, især tilstedeværelsen eller fraværet af et granulært område, til at definere de primære komponenter i PFC. Cytoarchitectonic beskrivelser af musen PFC blev først dokumenteret af Rose (Rose, 1929). En af de mest almindelige årsager til denne sygdom er, at de fleste mennesker har en tendens til at have en tendens til at have en tendens til at have en tendens til at have en tendens til at have en tendens til at have en tendens til at have en tendens til at have en tendens til at have en tendens til at have en tendens til at have en tendens til at have en tendens til at have en tendens til at have en tendens. Den mediale væg blev opdelt i to limbiske områder: et område infraradiata intermedia ventralis anterior og et område infradadialis dorsalis anterior. Det ventrolaterale aspekt af frontalbarken over rhinalfissuren blev identificeret som agranulær øbark. I albino rotte, Krieg (1947) identificerede seks regioner inden for frontalbarken og tog problemer med nogle af Roses afgrænsninger (Krieg, 1947). Han hævdede, at der var cytoarkitektoniske forskelle, der gjorde det muligt at skelne mellem en premotor og en frontal polar region inden for Roses regio precentralis. Han delte også hjernebarken dorsal til rhinal fissur i to regioner. Mange år senere undersøgte Caviness (1975) musens neokorteks og afviste nogle af Kriegs underinddeling. Caviness omfattede det meste af frontalbarken i en enkelt region, som han kaldte felt 6 med den begrundelse, at fordelingen af celler og fibre var ret homogen i hele musens PFC. inden for frontalområdet skelnede han en smal strimmel af bark på rygkanten af den interhemisfæriske revne (felt 8), en anden smal strimmel mellem frontalbarken og motorbarken (felt 4) og to laterale områder i barken over rhinal fissuren, som han kaldte felter 10 og 11 (Caviness, 1975). Sådanne uoverensstemmelser mellem neuroanatomister på afgrænsningerne af frontalområdet, hos mus og andre arter, førte til den generelle enighed om, at parcellation af frontalbarken baseret udelukkende på cytoarkitektoniske beskrivelser var upålidelig. Hos mennesker og ikke-humane primater afslørede retrograde celledegenerationsundersøgelser en topografi mellem cytoarkitektonisk forskellige dele af primatmediodorsal (MD) kerne i thalamus og begrænsede dele af den frontale granulære bark (Akert og Hartmann-von Monakov, 1980). Det blev hurtigt klart, at de store fremskrivninger af MD thalamiske kerner til separate regioner af PFC i musen og andre gnavere var en pålidelig måde at identificere præfrontale kortikale områder (Akert og Hartmann-von Monakov, 1980; Fuster, 2009; Krettek og pris, 1977; Leonard, 1969).

på basis af Nissl-præparater alene skelnes grænserne for MD-thalamiske kerner i musen ikke let på grund af deres homogene cytoarkitektur – selvom der er gjort nogle forsøg (Slotnick og Leonard, 1975; Caviness, Jr.og Frost, 1980). Ved hjælp af anterograd-sporingsmetoder i rotten observerede Leonard (1969) imidlertid, at de centrale og perifere regioner i den mediodorsale thalamiske kerne (MD) kunne skelnes på basis af deres aksonale fremspring til forskellige regioner i PFC. i rotten projicerer den mediale del af MD således til den mediale væg i PFC, som inkluderer den foreløbige (PrL), infralimbiske (IL) og rostral medial orbital (MO) bark. Den centrale underopdeling af MD thalamus projicerer til den ventrale agranulære insular (AIV) bark dorsal til rhinal fissur. Den laterale del af MD thalamus sender fibre til den forreste cingulatbark (Cg1–Cg2) såvel som de laterale og ventrale divisioner af orbitalbarken (Groenevegen, 1988; Krettek and Price, 1977; Leonard, 1969). Selvom MD-fremskrivningerne i musen ikke er kortlagt så detaljeret som i rotten, synes den samme generelle organisation at være til stede (se Guldin et al., 1981). Det er vigtigt, at musens præfrontale kortikale felter ikke udelukkende leveres af thalamiske fibre fra MD, men modtager også input fra den anteromediale (AM) gruppe af thalamiske kerner (Guldin et al., 1981) som det er tilfældet i rotten (Divac et al., 1978; Matsuda et al., 2001).

nylige undersøgelser har fokuseret på immunocytokemiske tilgange ved anvendelse af forskellige antistoffer til at identificere proteiner, der udtrykkes differentielt i forskellige kortikale lag af PFC. For eksempel kan særlige populationer af pyramideceller identificeres ved anvendelse af et monoklonalt antistof SMI-32, som genkender neurofilamentunderenheden H i dens ikke-fosforylerede tilstand. Mønsteret for neurofilamentekspression varierer mellem kortikale lag, hvilket gør SMI-32 til en værdifuld markør til afgrænsning af kortikale områder af frontalbarken. SMI – 32-udtryk er blevet brugt med succes i primater (Preuss et al., 1997), rotter (et al., 2008) og for nylig i vores eget laboratorium med mus.

figur 30.1 viser afgrænsningen af musens frontalbark overlejret på sektioner, der er farvet for Nissl-stof og for SMI-32. AGRANULAR insular areas AID og AIV viser svag farvning for SMI-32. Det laterale orbitale (LO) område pletter meget tæt for SMI-32 i lag II, V og VI i musen, som det gør i rotten

figur 30.1. Afgrænsninger af præfrontal bark overlejret på koronale sektioner af en halvkugle mushjerne farvet for Nissl (A og C) eller SMI-32 (B og D). (A–B) and (C–D) are located approximately 2.3 mm and 1.94 mm anterior to bregma respectively.

Abbreviations: AcbSh, nucleus accumbens shell; AID, dorsal agranular insular cortex; AIV, ventral agranular insular cortex; Cg1, dorsal cingulate cortex; DI, dysgranular insular cortex; fmi, forceps major of the corpus callosum; Fr3, frontal area 3; IL, infralimbic cortex; LO, lateral orbital cortex; M1, primary motor cortex; M2, secondary motor cortex; MO, medial orbital cortex; Pir, piriform cortex; PrL, prelimbic cortex; S1, primary somatosensory cortex; VO, ventral orbital cortex.

figur 30.2. Afgrænsninger af præfrontal bark overlejret på vandrette sektioner af musens hjerne farvet for Nissl (C og D) og for acetylcholinesterase (A og B). Forklaring som for figur 30.1. (A-C) og (B–D) er placeret henholdsvis ca.2,36 mm og 2,0 mm ventral til bregma.

(et al., 2008). Grænsen mellem VO og LO er meget klar i SMI-32 farvet sektion; farvningen i lag III forsvinder i VO, og de dybe lag er mindre tæt farvet end i LO. Igen ligner musen meget rotten i denne henseende. I rotten opdeler nogle forskere VO ‘ s territorium i en ventrolateral orbitalregion (VLO) adskilt fra LO-regionen (Van de Vard et al., 2008; Reep et al., 1984). Denne skelnen er ikke indlysende i Nissl – eller SMI-32 – farvede dele af musens hjerne. I Nissl-farvede sektioner skelnes et mørkt grupperet lag II godt fra lag III i den laterale del af VO og bliver mindre tydeligt medialt. Overgangen er dog gradvis, og der er ingen åbenlys grænse mellem VLO og LO. I rotten er der heller ingen klar grænse i sektioner farvet for en række neurokemiske markører., 1996).

på medialvæggen ligner det mediale orbitalområde (MO) vo, idet det er dårligt farvet for SMI-32, men som i rotten (Uylings og van Eden, 1990), Nissl-farvede celler af MO layer II har en klar grænse med lag III, mens de to lag i VO blandes sammen. Det foreløbige område (PrL) ligger dorsal til Mo rostrally og dorsal til infralimbic (IL) caudalt. Lag II af PrL er mere smal og tydelig end i MO, og pletter mørke med Nissl. I lighed med rotter er lag III-celler i PrL i musen placeret godt fra hinanden, og det lettere udseende af lag III markerer grænsen mellem MO og PrL. Den mest rostral del af cingulatbarken (Cg1) er dorsal til PrL. Dens dybe lag viser mere SMI-32 farvning end PrL. I Nissl-farvede sektioner er det markeret med lag II indsnævring til næsten en enkelt linje af mørkt farvede celler.Acetylcholinesterase (AChE) farvning er blevet brugt til at differentiere frontale kortikale regioner. PRL-området i musens hjerne er meget tydeligt i Smertefarvede sektioner, hvor det skiller sig ud fra den omgivende neuropil. Det meste af PrL-regionen pletter mørkere end de omkringliggende områder, især i lag III. derudover er der et tydeligt fravær af AChE-farvning i lag II, der fortsætter dorsalt ind i cingulatbarken. I Cg1 pletter lag VI moderat mørkt med smerte, men graderingerne mellem lagene er ikke veldefinerede. Med Nissl-plet er lag II af Cg1 smallere end i PrL. Derudover er cellerne i CG1 lag III mindre end i PrL. Caudal til PrL, Mo krymper ventralt, og IL dukker op over det. MO og LO skelnes ikke i AChE, da begge pletter er meget svage for AChE. VO er mørkere, især i de dybe lag. Den agranulære øbark er præget af moderat tæt farvning for smerte i lag III og dybere. Lag 1 og 2 er kun let farvede.

markører for genekspression i frontalbarken hos den nyfødte mus afslører også mønstre, der korrelerer med underopdelingen af frontalbarken baseret på cytoarkitektur og neurokemiske markører hos voksne mus. Selvom markører, der er specifikke for bestemte regioner, ikke er blevet observeret direkte, kan forskellige kombinationer af markører med succes definere underopdelinger af frontalbarken. For eksempel udtrykkes neurogenin 2 (Ngn2) genet stærkt i Mo-regionen, men forbliver næsten uudtrykt i IL -, PrL-og Cg1-området og langs bunden af orbitalbarken til den laterale grænse af LO. I modsætning hertil udtrykkes retinoid-receptoren (RRR-markør) sideværts fra Mo / VO-grænsen hele vejen rundt om barken, indtil den falmer i motorområde 1 (M1). I den region, der svarer til DLO, viser selektiviteten af disse markører som vejledninger til afgrænsning (Cholfin et al., 2007). Cholfin og kolleger brugte i alt 8 markører til at vise, at fibroblastvækstfaktoren, Fgf17, spiller en rolle i reguleringen af udviklingen af frontalbarken. I fgf17-null mus er PrL, Cg og M1 og M2 således signifikant reduceret i størrelse, mens parietalregionerne ekspanderer rostralt. I modsætning hertil Udvikler vo-regionerne sig normalt (Cholfin et al., 2007). Denne elegante undersøgelse viser, hvordan molekylærbiologisk information om musen kan bruges til at belyse vores forståelse af udviklingen af musens hjerne.