Реабилитация межнейронной синцитиальной связи в нервной системе

В дискуссии нейронистов и ретикуляристов принципиальным было взаимное категорическое отрицание противоположной теории. Основным доказательством нейронной доктрины стало открытие синапсов с помощью электронного микроскопа. Однако в принципе это открытие не отрицало межнейронного синцития. Сегодня выявлен ряд фактов, не соответствующих нейронной доктрине: наличие в нервной системе помимо синапсов еще и высокопроницаемых мембранных контактов с межклеточными порами, несовпадение с клеточной теорией и др. Эти данные требуют дополнения и видоизменения нейронной доктрины. Остается нерешенным главный вопрос: существует ли цитоплазматическая синцитиальная связь между нейронами. Наличие такой связи между гигантскими клетками и волокнами у моллюсков, ракообразных, полихет и других беспозвоночных давно доказано. В статье впервые обобщены данные о синцитиальной связи нейронов позвоночных в коре большого мозга, гиппокампе и автономной нервной системе позвоночных. Показано, что они развиваются при дефиците глиального покрытия нейронов, на щелевых или плотных контактах. Приведено описание синцитиальных пор и широких перфораций спаренных мембран нейронов, а также слияние их тел у эмбрионов крыс. Впервые описан способ целенаправленного экспериментального слияния нейронов.

ретикулярная теория, нейронная доктрина, синцитий, слияние нейронов

1. Babmindra V.P. The structural plasticity of interneuronal synapses. L.: LGU, 1972. 181 p.

2. Bogolepov N.N., Jakovleva N.I., Frumkina L.E., Koroleva S.K. Different types of non-specific cell-cell contacts in the developing rat brain, Arh. anat. 1986. V. 40. P. 45-53.

3. Ivanova V.F. Multinucleated cells (the formation, structure, biological significance), Arh. anat. 1984. V. 87. P. 80-86.

4. Makoveckij A.N. Sophists. No. 1-2. Baku, 1940-1941.

5. Malashko V.V., Sotnikov O.S. The ultrastructural analysis of postnatal enteric nervous system of pigs, Morfogenez i reaktivnaja perestrojka nervnoj sistemy: trudy Sankt-Peterburgskogo obwestva estestvoispytatelej. 1996. Vol. 76. P. 30-40.

6. Palcyn A.A., Kolokolchikova E.G., Konstantinova N.B. et al. The heterokaryons formation as a way to regenerate neurons under postischemic cerebral cortex damaged of rats, Bjull. jeksper. biol. med. 2008. Vol. 146. P. 407-410.

7. Palcyn A.A., Konstantinova N.B., Romanova G.A. et al. The role of cell fusion in physiological and reparative regeneration of the cerebral cortex, Bjull. jeksper. biol. med. 2009. Vol. 148. P. 580-583.

8. Paramonova N.M., Sotnikov O.S. The interneuron membrane contacts and syncytial perforations in the CA2 hippocampal under traumatic brain injury, Bjull. jeksper. biol. med. 2010. V. 150. P. 113-116.

9. Samosudova N.V, Larionova N.P., Chajlahjan L.M. Pathological fusion frog cerebellar granule cells under the influence of L-glutamate in vitro, Doklady RAN. 1994. V. 336. P. 406-409.

10. Sotnikov O.S. The statics and structural kinetics of living asinapticheskih dendrites. SPb.: Nauka, 2008. 397 p.

11. Sotnikov O.S., Archakova L.I., Novakovskaja S.A., Soloveva I.A. The problem of communication syncytial neurons in the pathology, Bjull. jeksper. biol., med. 2009. Vol. 147. P. 207-210.

12. Sotnikov O.S., Kamardin N.N., Rybakova G.I., Soloveva I.A. Cytoplasmic syncytial interneuronal connection in molluscs, Zh. jevol. biohim. fiziol. 2009. Vol. 45. P. 223-232.

13. Sotnikov O.S., Lagutenko Ju.P., Malashko VV et al. The kinetics of vesicle interneuronal membrane contacts, III Sezd anatomov, gistologov i jembriologov Rossijskoj Federacii. Tjumen, 1994. P. 189.

14. Sotnikov O.S., Paramonova N.M. The cytoplasmic syncytial communication - as one of the three forms of interneuronal connections, Uspehi fiziol. nauk. 2010. V 41. P. 45-57.

15. Jarygin N.E., Jarygin V.N. The pathological changes in the adaptive neuron. M.: Medicina, 1973. 191 p.

16. Aguzzi A., Wagner E.F., Netzer K.O. et al. Human foamy virus proteins accumulate in neurons and induce multinucleated giant cells in the brain of transgenic mice, Am. J. Pathol. 1993. Vol. 142. P. 1061-1071.

17. Archakova L.I., Sotnikov O.S., Novakovskaya S.A. et al. Syncytial cytoplasmic ganglion cells in adult cats, Neurosci. Behav. Physiol. 2010. Vol. 40. P. 447-450.

18. Bennett M.V.L., Zukin R.S. Electrical coupling and neuronal synchronization in the mammalian brain, Neuron. 2004. Vol. 41. P. 495-511.

19. Birse S.C., Bittner G.D., Regeneration of giant axons in earthworms, Brain Res. 1976. Vol. 113. p. 575-581.

20. Bullock T.H., Bennett M.V.L., Johnston D. et al. The neuron doctrine, redux, Science. 2005. Vol. 310. P. 791-793.

21. Cajal S.R. y. Neuron theory or reticular theory? Objective evidence of the anatomical unity of nerve cells. Cons. Sup. Invest. Scientif. Ins. “Ramon y Cajal”, XIII, Madrid. 1954.

22. Cajal S.R. Recollection of My Life. М.: Medicina, 1985. 271 p.

23. Chen K.A., Laywell E.D., Marshall G. et al. Fusion of neural stem cells in culture, Exp. Neurol. 2006, Vol. 198. P. 129-135.

24. Chen M.F., Westmoreland S., Ryzhova E.V. et al. Simian immunodeficiency virus envelope compartmentalizes in brain regions independent of neuropathology, J. Neurovirol. 2006. Vol. 12. P. 73-89.

25. Derimer S.A., Elliot E.J., Macagno E.R., Muller K.J. Morphological evidence that regeneration axons can fuse with axon segment, Brain Res. 1983. Vol. 272. P. 157-161.

26. Dogiel A.S. К вопросу об отношении нервных клеток друг к другу // Гистологические исследования. Вып. I. Томск: Типолитография П.И. Мокушина, 1893. С. 1-15.

27. Evans E., Rawicz W Entropy-driven tension and bending elasticity in condensed-fluid membranes, Phys. Rev. Letters. 2003. Vol. 64. P. 2094-2097.

28. Furshpan E.J., Potter D.D. Mechanism of nerve impulse transmission at a crayfish synapse, Nature. 1957. Vol. 180. P. 342-343.

29. Guillery R.W. Relating the neuron doctrine to the cell theory. Should contemporary knowledge change our view of the neuron doctrine? Brain Res. Rev. 2007. Vol. 55. P. 411-421.

30. Günter J. Neuronal syncytia in the giant fibres of earthworms, J. Neurocytol. 1975. Vol. 4. P. 55-62.

31. Hagiwara S., Morita H., Naka K. Transmission through distributed synapses between the giant axons of a sabellid worm, Comp. Biochem. Physiol. 1964. Vol. 13. P. 453-460.

32. Hoy R.R., Bittner G.D., Kennedy D. Regeneration in crustatian motoneurons evidence for axon fusion, Science. 1977. Vol. 156. P. 251-252.

33. Jabonero V. Studien über die Synapsen des periferen vegetativen Nervensystems III. Das distale nervosa Synzytium und die plexiforme Synapse auf Distanz, Z. mikr.-anat. Forsch. 1956. Bd 62. S. 407-451.

34. Kostenko M.A., Sotnikov O.S., Chistyakova I.A., Sergeeva S.S. Methods and methodological approaches to studies of isolated neurons of brain from adult animals (Lymnaea stagnalis) in tissue culture, Neurosci. Behav. Physiol. 1999. Vol. 29. P. 455-459.

35. Krüger L., Otis T.S. Wither withered Golgi? A retrospective evaluation of reticularist and synaptic constructs, Brain Res. Bull. 2007. Vol. 72. P. 201-207.

36. Loewenstein W.R. Junctional intercellular communication. The cell-to-cell membrane channel, Physiol. Rew. 1981. Vol. 61. P. 829-913.

37. Marotti J.D., Savitz S.L., Kim W.K. et al. Cerebral amyloid angiitis processing to generalized angiitis and leucoencephalitis, Neuropathol. Appl. Neurobiol. 2007. Vol. 33. P. 474-479.

38. Maximov A.A., Bloom W. A Textbook of Histology. Philadelphia: WB. Saunders Company, 1938. 668 p.

39. Mazzarello P. Net without nodes and vice versa, the paradoxical Golgi-Cajal story: a reconciliation? Brain Res. Bull. 2007. Vol. 71. P. 344-346.

40. Nicol J.A.C. Giant axons of Eudistylia vancouveri (Kinberg), Transact. Roy. Soc. Canada, XIII, (III). 1948. P. 107-124.

41. Nicol J.A.C., Young J.Z. Giant nerve fibre of Myxicola infundibulum (Grube), Nature. 1946. Vol. 158. P. 167-168.

42. Paramonova N.M., Sotnikov O.S., Cytoplasmic syncytial connections between neuron bodies in the CNS of adult animals, Neurosci. Behav. Physiol. 2010. Vol. 40. P. 73-77.

43. Peters A. Golgi, Cajal, and fine structure of the nervous system, Brain Res. Rev. 2007. Vol. 55. P. 256-263.

44. Piccolino M. Cajal and the retina: a 100-year retrospective, Trends Neurosci. 1988. Vol. 11. P. 521-525.

45. Ringertz N.R., Savage R.E. Hybrid Cells. Moscow: Mir, 1979. 347 p.

46. Robertis E.D., Bennett E. Electron microscope observations on synaptic vesicles in synapses of the retinal rods and cones, J. Biophys. Biochem. Cytol. 1955. Vol. 1. P 47-58.

47. Santander R.G., Cuadrado G.M., Saez M.R. Exceptions to Cajal's neuron theory: communicating synapses, Acta Anat. 1989. Vol. 132. P. 74-76.

48. Sheperd G. M. Foundations of the Neuron Doctrine. New York: Oxford University Press, 1991. 352 p.

49. Sotnikov O.S., Malashko V.V., Rybakova G.I. Fusion of nerve fibers, Dokl. Biol. Sci. 2006. Vol. 410. P 361-363.

50. Sotnikov O.S., Malashko V.V., Rybakova G.I. Syncytial coupling of neurons in tissue culture and early ontogenesis, Neurosci. Behav. Physiol. 2008. Vol. 38. P. 223-331.

51. Sotnikov O.S., Paramonova N.M., Archakova L.I. Ultrastructural analysis of interneuronal syncytial perforations, Cell Biol. Int. 2010. Vol. 34. P. 361-364.

52. Sotnikov O.S., Rybakova G.I., Solovieva I.A. The question of the fusion of neuron processes, Neurosci. Behav. Physiol. 2008. Vol. 38. P. 839-843.

53. Verchratsky A. Neuronismo y reticulismo: neuronal-glial circuits unify the reticular and neuronal theories of brain organization, Acta Physiol. 2009. Vol. 195. P 111-122.

54. Young J.Z. Structure of nerve fibres and synapses in some invertebrates, Cold Spring Harbor. Symp. Guant. Biol. 1936. Vol. 4. P. 1-6.

55. Young J.Z. The functioning of the giant nerve fibres of the squid // J. Exper. Biol. 1938. Vol. 85. P 170-185.

56. Young J.Z. Fused neurons and synaptic contacts in the giant nerve fibres of Cephalopods, Physiol. Transact. Roy. Soc. London. (Ser. B). 1939. Vol. 229. P 465-503.