References

pmj

Тихоокеанский медицинский журнал

Pacific Medical Journal

1609-1175

TGMU

pmj-33

Research Article

ОБЗОРЫ

REVIEWS

Строение серого вещества спинного мозга: неопределенности и перспективы исследования

Structure of the gray matter of the spinal cord - questions and research aspects

Порсева

В. В.

Porseva

V. V.

vvporseva@mail.ru

Шилкин

В. В.

Shilkin

V. V.

noemail@neicon.ru

Ярославский государственный медицинский университетРоссияYaroslavl State Medical UniversityRussian Federation

2016

28062016

022030

2016

Порсева В.В., Шилкин В.В.

Porseva V.V., Shilkin V.V.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.tmj-vgmu.ru/jour/article/view/33

В статье с исторических позиций представлены данные от сегментарного до нейронного строения серого вещества спинного мозга у человека и животных. Приводятся разноречивые сведения о топографии ядер автономной нервной системы, чувствительных и двигательных ядер серого вещества спинного мозга, комиссуральных, проекционных и интринзитных (некомиссуральных, непроекционных) интернейронов. Подробно освещаются вопросы топографии пластинок Рекседа, критерии идентификации их по клеточному составу, ориентации отростков нервных клеток, нейрохимической характеристике нейропиля. Особое внимание уделено описанию разнообразия нейронов по форме, размерам, ориентации отростков, которые объединяются в ядра и пластинки, а также сходству нейронов, имеющих одинаковую функцию. В тоже время показано, что нейроны одинаковой формы и топографии могут выполнять различные функции. Формулируется необходимость морфологических исследований по идентификации групп нейронов, образующих функциональные кластеры, модули, макро- и микронейронные сети.

The article with the historical positions presented from the segmental to the neural structure of the gray matter of the spinal cord in humans and animals. Provides contradictory information about the topography of the nuclei of the autonomic nervous system, sensory and motor nuclei of the gray matter of the spinal cord, commissural, projection and intrinzitny (not comissural, not projection) interneurons. Expands upon the topography of the lamines Rexed, criteria for identification of their cellular composition, orientation processes of the nerve cells, neurochemical characterization of the neuropile. Special attention is paid to the description of the diversity of neurons by shape, size, orientation processes, which are combined in the nucleus and lamines; similarity of the neurons that have the same function. At the same time, shown that neurons of the same shape and topography can perform various functions. Morphological studies are needed to identify groups of neurons that form functional clusters, modules, macro - and microneurons network.

серое вещество спинного мозгаядропластинканейрон

gray matter of the spinal cordnucleuslaminaneuron

References1

Тилло П. О спинном мозге и его оболочках // Руководство к топографической анатомии в применении к хирургии. Санкт-Петербург: Издание К.Л. Риккера, 1883. Ч. 2. Отд. 2. Гл. 3. С. 371-386

Франк Л. Руководство к анатомии домашних животных, главным образом лошади. Изд-во Дерпт, 1890. Ч. 2 . Отд. 7. С. 541-552

Берсенев В.А. Шейные спинномозговые узлы (структура, патофизиология, синдромология). М.: Медицина, 1980. 208 с.

Бурдей Г.Д. Спинной мозг. Изд-во Сарат. ун-та, 1984. 236 с.

Гилерович Е.Г., Мошонкина Т.Р., Федорова Е.А. [и др.]. Морфофункциональная характеристика поясничного утолщения спинного мозга крысы // Морфология. 2007. Т. 3, № 5. С. 33-37.

Жукова Г.П., Брагина Т.А. Морфология центральных образований вегетативной нервной системы // Физиология вегетативной нервной системы. Л.: Наука, 1981. С. 66-104.

Мотавкин П.А., Черток В.М. Иннервация мозга // Тихоокеанский медицинский журнал. 2008. № 3. С. 11-23.

Оленев С.Н. Конструкция мозга. Л.: Медицина, 1987. 208 с.

Пивченко П.Г. Структурная организация серого вещества спинного мозга человека и млекопитающих: автореф. дис.. д-ра мед. наук. Харьков, 1993. 38 с.

Порсева В.В. Кальбиндин иммунореактивные интернейроны промежуточной области и вентрального рога серого вещества спинного мозга белой крысы // Морфология. 2014. T. 146, № 6. C. 21-26.

Порсева В.В., Шилкин В.В., Стрелков А.А. [и др.]. Субпопуляции кальбиндин-иммунореактивных интернейронов дорсального рога спинного мозга мышей // Цитология. 2014. Т. 56, № 8. С. 612-618.

Яценко А.Д., Лютикова Т.М. Анализ морфо-цитохимических показателей мотонейронов латеральных ядер спинного мозга мышей и крыс // Морфологические ведомости. 2012. № 4. С. 64-68.

Almarestani L., Waters S.M., Krause J.E. [et al.]. Morphological characterization of spinal cord dorsal horn lamina I neurons projecting to the parabrachial nucleus in the rat // J. Comp. Neurol. 2007. Vol. 504. P. 287-297.

Anderson H.K. The nature of the lesions which hinder the development of nerve-cells and their processes // J. Physiol. 1902. Vol. 28. P. 499-513.

Barber R.P, Vaughn J.E., Roberts E. The cytoarchitecture of GABAergic neurons in rat spinal cord // Brain Res. 1982. Vol. 238. P. 305-328.

Barber R. P., Phelps P. E., Houser C. R. [et al.]. The morphology and distribution of neurons containing choline acetyltransferase in the adult rat spinal cord: an immunocytochemical study //J. Comp. Neurol. 1984. Vol. 229. P 329-346.

Bhardwaj R., Nagar M., Prakash R. Histomorphometry of nucleus proprius in rat lumbar dorsal spinal horn // Anat. Soc. 2001. Vol. 50. P 140-144.

Calka J., M. Zalecki, K. Wasowicz [et al.]. A comparison of the distribution and morphology of ChAT-, VAChT-immunoreactive and AChE-positive neurons in the thoracolumbar and sacral spinal cord of the pig // Veterinarni Medicina. 2008. Vol. 53. P. 434-444.

Clarke H.A., Dekaban G.A., Weaver L.C. Identification oflamina V and VII interneurons presynaptic to adrenal sympathetic preganglionic neurons in rats using a recombinant herpes simplex virus type 1 // J. Neurosci. 1998. Vol. 85, No. 3. P 863-872.

Deuchars S.A., Milligan C.J., Stornetta R.L. [et al.]. GABAergic neurons in the central region of the spinal cord: a novel substrate for sympathetic inhibition // Neurosci. 2005. Vol. 25, No. 5. P. 1063-1070.

Dum R.P, Strick PL. Spinal cord terminations of the medial wall motor areas in macaque monkeys // J. Neurosci. 1996. Vol. 16. P. 6513-6525.

Eustachiewicz R., Flieger S., Boratynski Z. [et al.]. Structure and topography of nucleus dorsalis in the spinal cord of horses // Pol. Arch. Weter. 1980. Vol. 21, No. 4. P 499-506.

Freire M.A., Tourinho S.C., Guimarâes J.S. [et al.]. Histochemical characterization, distribution and morphometric analysis of NADPH diaphorase neurons in the spinal cord of the agouti // Front. Neuroanat. 2008. Vol. 2. P 2-9.

Grant G., Koerber H.R. Spinal cord cytoarchitecture // The Rat Nervous System / Paxinos G. (eds). 2004. Vol. 3. P 121-128.

Grudt T.J., Perl E.R. Correlations between neuronal morphology and electrophysiological features in the rodent superficial dorsal horn // Journal of Physiology. 2002. Vol. 540. P. 189-207.

Jankowska E., Bannatyne B. A., Stecina K. [et al.]. Commissural interneurons with input from group I and II muscle afferents in feline lumbar segments: neurotransmitters, projections and target cells // J. Physiol. 2009. Vol. 587, No. 2. P. 401-418.

Kato G., Furue H., Katafuchi T. [et al.]. Electrophysiological mapping of the nociceptive inputs to the substantia gelatinosa in rat horizontal spinal cord slices // J. Physiol. 2004. Vol. 560. P. 303-315.

Kojima M., Takeuchi Y., Goto M. [et al.]. Immunohistochemical study on the distribution of serotonin fibers in the spinal cord of the dog // Cell and Tissue Research. 1982. Vol. 226. P 477-491.

Lanerolle de N.C., Lamotte C.C. The human spinal cord: substance P and methionine-enkephalin immunoreactivity // J. Neurosci. 1982. Vol. 2. P. 1369-1386.

Light A. R., Willcockson H. H. Spinal laminae I-II neurons in rat recorded in vivo in whole cell, tight seal configuration: Properties and opioid responses // J. Neurophysiol. 1999. Vol. 82. P. 3316-3326.

Lima D., Coimbra A. The neuronal population of the marginal zone (lamina I) of the rat spinal cord. A study based on reconstructions of serially sectioned cells // Anat. Emhryol. 1983. Vol. 167. P. 273-288.

Liu T.T., Bannatyne B.A., Maxwell D.J. Organization and neurochemical properties of intersegmental interneurons in the lumbar enlargement of the adult rat // Neuroscience. 2010. Vol. 171. P. 461-484.

Lu Y., Perl E.R. Modular organization of excitatory circuits between neurons of the spinal superficial dorsal horn (laminae I and II) // J. Neuroscience. 2005. Vol. 25. P. 3900-3907.

Lu Y., Perl E.R. Selective action of noradrenaline and serotonin on neurones of the spinal superficial dorsal horn in the rat // J. Physiol. 2007. Vol. 582. P. 127-136.

Mann M.D. Clarke,s column and the dorsal spinocerebellar tract: a review // Brain Behavior and Evolution. 1973. Vol. 7, No. 1. P. 34-83.

Miles G.B., Hartley R., Todd A.J. [et al.]. Spinal cholinergic interneurons regulate the excitability of motoneurons during locomotion // Proc. Natl. Acad. Sci. 2007. Vol. 104. P. 2448-2453.

Molander C., Xu Q., Grant G. The сytoarchitectonic organization of the spinal cord in the rat. I. The lower thoracic and lumbosacral cord // J. Comp. Neurology. 1984. Vol. 230. P.133-141.

Molander C., Xu Q., Rivero-Melian C., Grant G. Cytoarchitectonic organization of the spinal cord in the rat: II. The cervical and upper thoracic cord // J. Comp. Neurology. 1989. Vol. 289. P. 375-385.

Nadelhaft W.C., Degroa C.M. Location and morphology of parasympathetic preganglionic neurons in the sacral spinal cord of the cat revealed by retrograde axonal transport of horseradish peroxidase // Journal of Comparative Neurology. 1980. Vol. 193. P. 265-281.

Nogradi А., Vrbova G. Anatomy and physiology of the spinal cord // Transplantation of Neural Tissue into the Spinal Cord. 2006. Vol. 2. Р. 1-23.

Papka R.E., Hafemeister J., Puder B.A. [et al.]. Estrogen receptor-a and neural circuits to the spinal cord during pregnancy // J. Neurosci. Res. 2002. Vol. 70, No. 6. P. 808-816.

Pawlowski S.A., Gaillard S., Ghorayeb I. [et al.]. A novel population of cholinergic neurons in the macaque spinal dorsal horn of potential clinical relevance for pain therapy // J. Neurosci. 2013. Vol. 33, No. 9. Р. 3727-3737.

Petras J. M., Cummings J. F. Autonomic neurons in the spinal cord of the rhesus monkey: a correlation of the findings of cytoarchitectonics and sympathectomy with fiber degeneration following dorsal rhizotomy // Journal of Comparative Neurology. 1972. Vol. 146, No. 2. P. 189-218.

Pinto V, Derkach V, Safronov B. Monosynaptic convergence of C- and Aδ-afferent fibres from different segmental dorsal roots on to single substantia gelatinosa neurones in the rat spinal cord // J. Physiol. 2008. Vol. 586, No. 17. P 4165-4177.

Polgar E., Al-Khater K. M., Shehab S. [et al.]. Large projection neurons in lamina I of the rat spinal cord that lack the neurokinin

receptor are densely innervated by VGLUT2 containing axons and possess GluR4 containing AMPA receptors // J. Neurosci. 2008. Vol. 28. P. 13150-13160.

Porseva V.V. Topography and morphometric characteristics of NF200+ neurons in the gray matter of the spinal cord after capsaicin deafferentation // Neurosci. Behav. Physiol. 2014. Vol. 44, No. 8. P. 919-923.

Ralston H.J. The fine architecture of laminae IV, V and VI of the macaque spinal cord // Comp. Neurol. 1982. Vol. 21. P. 125-134.

Rexed B. The cytoarchitectonic organization of the spinal cord in the cat // J. Comp. Neurol. 1952. Vol. 95. P. 415-495.

Ribeiro-da-Silva A. Substantia gelatinoza of the spinal cord / / The Rat Nervous System / Paxinos G. (Eds). 3rd edition. San Diego: Elsevier Academic Press, 2004. Р. 129-148.

Ruscheweyh R., Wilder-Smith O., Drdla R. [et al.]. Long-term potentiation in spinal nociceptive pathways as a novel target for pain therapy // Molecular Pain March. 2011. Vol. 7, No. 1. P. 1-37.

Scheibel M.E., Scheibel A.B. Organization of spinal motoneuron dendrites in bundles // Exp. Neurol. 1968. Vol. 28. P. 106-117.

Schoenen J., Faull R.L.M. Spinal cord: cyto- and chemoarchitecture // The Human Nervous System. 2004. Vol. 2. P. 190-232.

Sidman R.L., Angevine J.B., Taber Pierce E. and Jr. Atlas of the Mouse Brain and Spinal Cord. Cambridge: Harvard University Press, 1971. 264 р.

Steiner T.J., Turner L.M. Cytoarchitecture of the rat spinal cord // J. Physiol. 1972. Vol. 222. P. 123-125.

Stepien A.E., Tripodi M., Arber S. Monosynaptic rabies virus reveals premotor network organization and synaptic specificity of cholinergic partition cells // Neuron. 2010. Vol. 68. P. 456-472.

Takazawa T., MacDermott A.B. Synaptic pathways and inhibitory gates in the spinal cord dorsal horn // Acad. Sci. 2010. Vol. 18. P. 153-158.

Tang X., Neckel N.D., Schramm L.P. Locations and morphologies of sympathetically correlated neurons in the T10 spinal segment of the rat // Brain Res. 2003. Vol. 976. P. 185-193.

Todd A.J. Anatomy ofprimary afferents and projection neurones in the rat spinal dorsal horn with particular emphasis on substance P and the neurokinin 1 receptor // Exper. Physiol. 2002. Vol. 2. P. 245-249.

Todd A.J. Neuronal circuitry for pain processing in the dorsal horn // Nature Reviews. 2010. Vol. 11. P. 823-836.

Uta D. TRPA1 expressing primary afferents synapse with a morphologically identified subclass of substantia gelatinosa neurons in the adult rat spinal cord // Eur. J. Neurosci. 2010. Vol. 31. P. 1960-1973.

Wild J.M., Krützfeldt N.O., Altshuler D.L. Trigeminal and spinal dorsal horn (dis)continuity and avian evolution // Brain Behav. Evol. 2010. Vol. 76, No. 1. P. 11-19.

Yasaka, T. Kato G., Furue H. [et al.]. Cell-type-specific excitatory and inhibitory circuits involving primary afferents in the substantia gelatinosa of the rat spinal dorsal horn in vitro // J. Physiol. 2007. Vol. 581. P. 603-618.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.