METHODOLOGICAL PECULIARITIES OF THE MORPHOMETRIC CHARACTERIZATION OF HUMAN NEOCORTEX SYNOPTOARCHITECTONICS BASED ON IMMUNOFLUORESCENT DEMONSTRATION OF NEUROMODULIN

Abstract

Objective - to explore the possibilities of morphometric characteristics of synoptoarchitectonics using GAP-43. Material and methods. Used immunofluorescent detection of neuromodulin (GAP-43), confocal microscopy and automated computer image analysis (ImageJ 1.46. program) were used to study the layer V (field 4) of human cerebral cortex (n=4). Results. Application of imunofluorescent demonstration of GAP-43 has allowed to detect the distribution of axodendritic and axosomatic synapses, the total area of axonal terminals, numerical density of medium and large terminals. Conclusion. A necessary condition for obtaining accurate data is high resulting magnification of digital images (600- 900 pixels/inch). The findings obtained should be taken into account when examining synoptoarchitectonics of the neocortex using the immunohistochemical methods for studying the structure of synapses.

Keywords

neocortex / synapses / neuromodulin / immunofluorescence / automated computer analysis

References

[1] Гилерович Е. Г., Сухорукова Е. Г., Кирик О. В., Григорьев И. П., Коржевский Д. Э. Выявление специализированных синаптических групп (гломерул) в мозжечке человека при помощи иммуноцитохимической реакции на синаптофизин и конфокальной лазерной микроскопии // Морфология. 2014. Т. 146, № 5. С. 73-77.

[2] Мыцик А. В., Акулинин В. А., Степанов С. С., Ларионов П. М. Возможности морфометрической характеристики синапсов неокортекса человека при иммуногистохимической верификации // Сибирск. мед. журн. 2013. Т. 118, № 3. С. 66-69.

[3] Мыцик А. В., Акулинин В. А., Степанов С. С., Сергеев А. В., Ларионов П. М. Иммунофлюоресцентная верификация и морфометрия аксосоматических синапсов неокортекса человека при острой и хронической ишемии // Морфол. ведомости. 2012. № 3. С. 53-60.

[4] Семченко В. В., Степанов С. С., Боголепов Н. Н. Синаптическая пластичность головного мозга (фундаментальные и прикладные аспекты). 2-е изд. М.: Медиа-Сфера, 2014.

[5] Семченко В. В., Степанов С. С., Ерениев С. И. Структурнофункциональное восстановление нервной ткани головного мозга в постишемическом периоде с позиций представления о провизорности в репаративном гистогенезе // Тихоокеанск. мед. журн. 2016. № 2. С. 98-102.

[6] Сергеев А. В., Степанов С. С., Акулинин В. А., Мыцик А. В. Естественные механизмы защиты головного мозга человека при хронической ишемии // Общая реаниматол. 2015. Т. 11, № 1. С. 22-32.

[7] Arthur C. P., Stowell M. H. B. Structure of synaptophysin: a hexameric MARVEL - domainchannel protein // Structure. 2007. Vol. 15, № 6. P. 707-714. doi: 10.1016/j.str.2007.04.011

[8] Grasselli G., Strata P. Structural plasticity of climbing fibers and the growth-associated protein GAP-43 // Front. Neural. Circuits. 2013. Vol. 7, № 25. P. 1-7. doi: 10.3389/fncir.2013.00025

[9] Kwon S. E., Chapman E. R. Synaptophysin regulates the kinetics of synaptic vesicle endocytosis in central neurons // Neuron. 2011. Vol. 70, № 5. P. 847-854. doi: 10.1016/j.neuron.2011.04.001

[10] Luebke J. I., Medalla M., Amatrudo J. M., Weaver C. M., Crimins J. L., Hunt B., Hof P. R., Peters A. Age-related changes to layer 3 pyramidal cells in the rhesus monkey visual cortex // Vis. Cereb. Cortex. 2015. Vol. 25, № 6. P. 1454-1468. doi: 10.1093/cercor/bht336

[11] Peters A., Sethares C., Luebke J. I. Synapses are lost during aging in the primate prefrontal cortex // Neurosci. 2008. Vol. 152, № 4. P. 970-981. doi: 10.1016/j.neuroscience.2007.07.014

[12] Powell C. M. Gene targeting of presynaptic proteins in synaptic plasticity and memory: across the great divide // Neurobiol. Learn. Mem. 2006. Vol. 85, № 1. P. 2-15. doi: 10.1016/j. nlm.2005.08.014

RIGHTS & PERMISSIONS

Eco-Vector