Záróvizsga szakdolgozat

Átírás

1 Záróvizsga szakdolgozat A hallópálya agytörzsi szakaszának reciprok összeköttetései Kozsurek Márk Általános Orvostudományi Kar VI. évf. B/1. csoport Konzulens: Dr. Kiss Árpád egyetemi docens Semmelweis Egyetem Anatómiai, Szövet- és Fejlıdéstani Intézet Budapest 2002

2 Tartalomjegyzék Rövidítésjegyzék... Bevezetés A hallórendszer anatómiai felépítése.... A hallópálya agytörzsi szakaszának kapcsolatrendszerei... A cochlearis magok sejtszerkezete és kapcsolatai.... A cochlearis magcomplexum felépítése, sejtszerkezete. A cochlearis magok összeköttetései... Afferens összeköttetések.... Felszálló afferensek.... Leszálló afferensek..... Efferens összeköttetések. Élettani vonatkozások..... Az oliva superior complexum szerkezete, összeköttetései és funkciója. Az oliva superior complexum felépítése és sejtszerkezete..... Az oliva superior complexum rostkapcsolatai... Afferens összeköttetések.... Efferens rostösszeköttetések.. Az oliva superior complexum élettani szerepe... A lemniscus lateralis magjai és rostkapcsolataik. A nucleus lemnisci lateralis ventralis felépítése és sejtszerkezete.... A lemniscus lateralis ventralis magjának összeköttetései.. Afferens összeköttetések.... Felszálló afferensek.... Leszálló afferensek..... Efferens rostkapcsolatok Felszálló efferensek.... Leszálló efferensek..... A nucleus lemnisci lateralis dorsalis felépítése és sejtszerkezete... A lemniscus lateralis dorsalis magjának összeköttetései Afferens összeköttetések Felszálló afferensek

3 Leszálló afferensek..... Efferens összeköttetések. Felszálló efferensek Leszálló efferensek..... Az nucleus lemnisci lateralis intermedius felépítése.. A lemniscus lateralis intermedier magjának összeköttetései.. Afferens összeköttetések Efferens kapcsolatok... A colliculus inferior szerkezete, afferens és efferens kapcsolatai... A colliculus inferior szerkezete macskában... A colliculus inferior rostkapcsolatai... Afferens összeköttetések.... Felszálló afferensek.... Leszálló afferensek. Efferens összeköttetések..... A colliculus inferior lokális összeköttetései... A colliculus inferior élettani vonatkozásai..... Saját megfigyelések..... Az alkalmazott módszerek A lemniscus lateralis magok sejttípusai és rostösszeköttetései A colliculus inferior centralis magjának leszálló rostkapcsolatai. Összefoglalás Köszönetnyilvánítás.... Irodalomjegyzék. Függelék Rövidítésjegyzék BDA: biotinilált dextránamin CI: colliculus inferior HRP: tormaperoxidáz LL: lemniscus lateralis NC: nucleus cochlearis NCCI: nucleus centralis colliculi inferioris NCD: nucleus cochlearis dorsalis NCV: nucleus cochlearis ventralis NCVA: nucleus cochlearis ventralis anterior NCVP: nucleus cochlearis ventralis posterior NLLD: nucleus lemnisci lateralis dorsalis NLLI: nucleus lemnisci lateralis intermedius NLLV: nucleus lemnisci lateralis ventralis OSC: oliva superior complexum OSL: oliva superior lateralis OSM: oliva superior medialis 3

4 Bevezetés Az utóbbi néhány évben a hallórendszer egyes subcorticalis szintjein a különbözı speciesekben végzett megfigyelések száma rohamosan emelkedett. Az eddigi technikák mellé újabbak sorakoztak fel, melyek segítségével lehetıvé vált a hallórendszer szerkezetének további pontosítása ban kapcsolódtam be az Anatómiai, Szövet- és Fejlıdéstani Intézet Kísérletes Neurohisztológiai Laboratóriumának tudományos munkájába. Vizsgálataink célja a macska és a patkány hallórendszere egyes, az ingerületátvitel szempontjából jelentıs agytörzsi állomásai nucleus cochlearis, oliva superior complexum, lemniscus lateralis magok, colliculus inferior neuronhálózatának fény- és elektronmikroszkópos elemzése volt. Dolgozatom elsı részében az irodalmi adatok alapján szeretnék áttekintést nyújtani a hallópálya agytörzsi szakaszának kapcsolatrendszereirıl, majd saját kutatási eredményeinket ismertetném. A hallórendszer anatómiai felépítése Mielıtt a vonatkozó irodalmi adatokat és saját kísérleti eredményeinket tárgyalni kezdeném, tekintsük át vázlatosan a hallórendszer anatómiai felépítését, szervezıdését, a hallópálya magjait. A receptorok a Corti-szervben elhelyezkedı szırsejtek. Az elsı neuron perikaryonja a ganglion spiraléban található, mely a canalis spiralis modioliban foglal helyet. A bipolaris sejtek centralis nyúlványai a nervus vestibulocochlearis útján érik el az agytörzset. A primer hallórostok elágazódnak, és a nucleus cochlearis ventralisban (NCV) és dorsalisban (NCD) végzıdnek. A cochlearis magokból kiinduló axonok túlnyomó többsége mint stria acustica dorsalis, stria acustica intermedia, illetve corpus trapezoideum keresztezıdik, és az ellenoldalon halad a rostralisabban fekvı magok irányába. Az azonos oldalon felszálló rostok aránya elenyészı. A rostok egy része a corpus trapezoideum területén is átkapcsolódhat. 4

5 A hallópálya következı állomása az oliva superior complexum (OSC). A belıle és a cochlearis magokból származó projektív rostok a lemniscus lateralisban (LL) haladnak közvetlenül vagy a lemniscus lateralis magjaiban átkapcsolódva a colliculus inferiorba (CI). A colliculus inferior centralis magjából (NCCI) felszálló axonok a brachium colliculi inferiorist képezve a corpus geniculatum medialéba projiciálnak. A corpus geniculatum mediale ventralis subdivisiójának projektív rostjai alkotják a radiatio acusticát, és a hallókéregben végzıdnek. A fentebb említett magok nem mindegyikében kapcsolódik át valamennyi felszálló rost, sıt a hallópálya agytörzsi szakaszán csupán két olyan magot találunk a nucleus cochlearist és a colliculus inferiort, melyben a specifikus afferensek mindegyike átkapcsolódik. A hallópálya agytörzsi szakaszának kapcsolatrendszerei A cochlearis magok sejtszerkezete és kapcsolatai A cochlearis magok képezik a hallópálya elsı reléállomását, ahol valamennyi a csigából érkezı hallórost átkapcsolódik. A nervus cochlearis idegrostjai számos neuronnal létesítenek kapcsolatot, melyek axonjai vagy rövid lefutás után a magcomplexumon belül végzıdnek és helyi kapcsolatokat hoznak létre, vagy a rostralisabban fekvı hallómagvakba futnak. Ugyanakkor a cochlearis magok mőködését a magasabb hallóközpontokból leszálló rostok is befolyásolják, melyek feltehetıen a complexum körülírt területein végzıdnek. A cochlearis magcomplexum felépítése, sejtszerkezete Konvencionálisan a cochlearis magcomplexum dorsalis és ventralis részét különítjük el. A ventralis cochlearis magot további két subdivisióra tagolhatjuk: nucleus cochlearis ventralis anteriorról (NCVA) és nucleus cochlearis ventralis posteriorról (NCVP) beszélhetünk. A cochlearis magcomplexum vázlatos felépítése leginkább annak sagittalis irányú metszetén érzékeltethetı (1. ábra). 5

6 Nissl-festést alkalmazva Osen (1969) a cochlearis magok területén macskában kilenc neurontípust különített el. Közülük három a nagy kereksejtek, a kis kereksejtek és az octopus sejtek jól meghatározható régiókban fordulnak elı, melyek felépítésében kizárólagos vagy legalábbis meghatározó szerepük van. A globularis sejtek, a pyramis sejtek, az óriássejtek és a szemcsesejtek más sejttípusokkal keverednek. A megmaradt két neurontípus a multipolaris sejtek és a kissejtek inkább heterogén sejttípusokként foghatók fel, melyeken belül talán újabb alcsoportokat lehetne elkülöníteni. A nagy kereksejtek viszonylag kifejezett cytoplasmával és centralis elhelyezkedéső sejtmaggal jellemezhetık. Nissl-készítményekben kereknek látszanak, felszínükön sejtnyúlványok nem figyelhetık meg. A nagy kereksejtek egy jellegzetes sapkaszerő régiót alkotnak az anteroventralis mag lateralis szélének megfelelıen, melyre a sejtek sőrő, tömött elrendezıdése jellemzı. Mivel ez a sejttípus hiányzik a magcomplexum felsıbb részeibıl, feltételezhetı, hogy csupán a felszálló cochlearis ágak ventralis háromnegyedével kerülnek topográfiai kapcsolatba. A kis kereksejtek leginkább méretükben különböznek az elızıktıl. Inkább oválisak, Nissl-készítményekben gyakran megfigyelhetı a sejt pólusaiból kiinduló két sejtnyúlvány. A sejtek az anteroventralis mag középsı egyharmadára jellemzıek, ahol a mag teljes szélességét átérı, vastag réteget alkotnak. Ennek következtében a kis kereksejtek valószínőleg a felszálló cochlearis ágak teljes spektrumával topográfiai kapcsolatban állnak. A sejtek sorokat alkotnak e rostkötegek között, de dorsalisan sőrőbben és kevésbé rendezetten tömörülnek. Az octopus sejtek hosszú, egyenes elsıdleges dendritjeikrıl kapták nevüket. A sejtek egy részénél jól megfigyelhetı, hogy valamennyi dendrit a sejt valamelyik oldalán csoportosul, és ezáltal a neuronok egy polipra hasonlítanak. Magjuk centralis vagy kissé excentrikus helyzető. Az octopus sejtek száma viszonylag kicsi. Elsısorban egy szarv alakú területen fordulnak elı, a posteroventralis mag caudalis pólusának megfelelıen. A legjellegzetesebb morfológiát azok a sejtek mutatják, melyek ezen terület perifériáján helyezkednek el: csoportosuló dendritjeik ( a polip lábai ) a régió centruma felé tekintenek. A centralisabb helyzető sejtek dendritjei többékevésbé egyenletes eloszlásban láthatók a sejtfelszínen. Az octopus sejtek ott helyezkednek el, ahol a leszálló cochlearis ágak leginkább tömörülnek, így e sejtek dendritjei számos elsıdleges afferenssel kerülnek kapcsolatba. A globularis sejtek leginkább excentrikus magjukról ismerhetık fel, mely sokszor a sejt falát is kidomborítja. Méretük bizonyos határok között változik, de a bıséges cytoplasma mindig jellemzı rájuk. Nissl-preparátumokban általában a sejtek egy-két nyúlványa figyelhetı meg. A 6

7 globularis sejtek a ventralis cochlearis mag centralis régiójára jellemzıek, kivéve annak leghátsó részét, de legnagyobb számban a cochlearis ideggyök területén fordulnak elı. A multipolaris sejtek méret és alak tekintetében nagy változatosságot mutatnak, de viszonylag nagyok. Kettı, három vagy még ennél is több sejtnyúlványuk figyelhetı meg Nisslfestett metszetekben. A ventralis cochlearis mag centralis részében mindenütt elıfordulnak, de ezen belül igen kis számban vannak jelen a cochlearis ideggyök területén. Nem csak morfológiailag, de funkciójukat tekintve is valószínőleg heterogén csoportot alkotnak. A pyramis sejtek bipolaris sejtek, melyeket leginkább lokalizációjuk és orientációjuk jellemez. Viszonylag nagyok, vastag, erısen elnyújtott sejttesttel rendelkeznek, mindkét pólusnak megfelelıen egy-két dendrittel bírnak. A sejtek a dorsalis cochlearis mag szemcsesejtes rétegében helyezkednek el, ahol kevésbé szabályos sorokat alkotnak, és sokszor hármas-ötös csoportokba tömörülnek. Hosszanti tengelyük radialis irányú, vagyis a dorsalis mag felszínére merıleges. Az apicalis dendritek a legfelületesebben elhelyezkedı, ún. molecularis rétegben ágazódnak el, míg a basalis dendritek a dorsalis mag centruma felé tekintenek. Az óriássejtek, mint nevük is jelzi, a cochlearis magcomplexum legnagyobb sejtjei. Bıséges cytoplasmájuk durva rögös Nissl-szemcséket tartalmaz. Dendritjeik a tér minden irányába lépnek ki a somából. A dorsalis cochlearis mag centralis régiójának teljes területén megtalálhatók, legnagyobb számban azonban dorsomedialisan vannak jelen, ahol az elsıdleges afferensek elérik a magot. Néhány ilyen sejt a ventralis mag dorsomedialis részében is elıfordul, kis kereksejtekkel és multipolaris sejtekkel keveredve. A kissejtek valamennyi eddig említett neurontípusnál kisebbek, de nem a legkisebbek a cochlearis magcomplexum területén. Megjelenésük igen változatos: lehetnek kerekek vagy enyhén oválisak, multipolarisak vagy fusiformak. A cytoplasma Nissl-mintázata is igen eltérı. Azonosításuk tehát leginkább kicsi méretük szerint lehetséges. Gyakorlatilag az egész cochlearis magcomplexum területén elıfordulnak, kivéve az octopus sejtek, a nagy kereksejtek és talán a kis kereksejtek régióit. A szemcsesejtek a cochlearis magok legkisebb sejtjei. Nissl-festéssel cytoplasmájuk alig látható. Magjuk, mely mintegy a sejt alakját is meghatározza, kerek vagy ovoid. Ezek a sejtek egy összefüggı réteget alkotnak, mely az egész cochlearis magcomplexum szabad felszínét lateralisan, ventralisan és caudalisan beborítja. A sejtek egy része a mélybe nyomul, és egy jellegzetes nyúlványt képez, mely a ventralis és dorsalis cochlearis magot részlegesen elválasztja egymástól. 7

8 A cochlearis magok összeköttetései Afferens összeköttetések Felszálló afferensek A cochlearis magcsoport legfontosabb afferensei a csigából származnak: a ganglion spiraléban elhelyezkedı bipolaris sejtek centralis nyúlványai a cochlearis ideg útján érik el a magcomplexumot. Osen (1978) megfigyelése alapján macskában a cochlearis ideget 90%-ban vastag, velıshüvelyes rostok alkotják. Ezek felelhetnek meg a bipolaris sejtek centralis nyúlványainak. A rostok átmérıje és eredési helye között szoros összefüggés van. A csiga apicalis részébıl származó rostok a legvastagabbak, a basalis részbıl indulók pedig a legvékonyabbak. A cochlearis idegben haladó axonok jellegzetes spirális lefutást mutatnak. Az apicalis részbıl származó vastag rostokra a centralis, a basalis csigából eredı vékonyabb axonokra a perifériás elhelyezkedés jellemzı. Mivel a basalis részbıl származó rostok a periférián haladva hosszabb utat kell megtegyenek, a bipolaris sejttıl a cochlearis ideggyökig mérve lényegében minden axon azonos hosszúságú. A hallórendszer párhuzamos szervezıdését jól szemlélteti, hogy az elsıdleges afferensek már az elsı átkapcsolódást megelızıen elágazódnak: az egyik elágazás a nucleus cochlearis anteroventralis részébe szinaptizál (felszálló cochlearis ág), míg a másik elágazás collateralisokat ad a posteroventralis részhez és a dorsalis cochlaris magban végzıdik (leszálló cochlearis ág). A rostok teljes lefutására szigorú topográfiai és tonotópiás elrendezıdés jellemzı. A primer afferens rostok cochlearis idegben megtett útját, valamint a magcsoporton belüli topográfiai és tonotópiás elrendezıdését szemlélteti a 2. ábra. Leszálló afferensek A cochlearis magok leszálló afferensei között elsı helyen kell említenünk az olivocochlearis nyalábból leágazódó collateralisokat. Részletes tárgyalásukra az oliva superior complexumnál kerül majd sor. 8

9 Caicedo és Herbert (1993) Phaseolus vulgaris leucoagglutinint alkalmazva tanulmányozta a colliculus inferiorból leszálló rostokat, azok végzıdési területeit patkányban. Megállapításuk szerint a colliculus inferior centralis és külsı magjából leszálló rostok egyik fı végzıdési területe a dorsalis cochlearis mag. A jelölt terminalisokat mindkét oldali dorsalis cochlearis mag területén megtalálták, és leírtak néhány jelölt rostot a szemcsesejtes rétegben is. A colliculus inferiorból leszálló és a cochlearis magcomplexum mőködését befolyásoló rostokat mi is tanulmányoztuk. A részleteket a Saját megfigyelések címő részben tárgyalom. Whitley és Henkel (1984) a lemniscus lateralis ventralis magjának (NLLV) összeköttetéseit vizsgálta macskában autoradiográfiás anterograd tracer alkalmazásával. Megállapították, hogy az NLLV leszálló efferensei elsısorban a periolivaris területeken végzıdnek, ugyanakkor azt is leírták, hogy néhány rost egészen a cochlearis magok területéig követhetı. Efferens összeköttetések A cochlearis magok közvetlenül vagy az oliva superior complexum, illetve a lemniscus lateralis magok közvetítésével küldenek rostokat az ellenoldali colliculus inferior centralis magjába. Az azonos oldalon felszálló rostok száma szinte elhanyagolható, arányuk csupán néhány százalékra tehetı. A cochlearis magokból kiinduló projektív rostok végzıdési területeinek meghatározása érdekében biotinilált dextránamin (BDA) iontoforetikus mikroinjekciót juttatva a patkányok, illetve macskák cochlearis magjába, fénymikroszkópos vizsgálatok során BDA-val jelölt axonterminalisok láthatók mindkét oldali nucleus olivaris superior medialisban (OSM) (1. kép), valamint a beadással azonos oldali nucleus olivaris superior lateralisban (OSL) (2. kép), az ellenoldali lemniscus lateralis magok területén (3. kép) és a contralateralis NCCI-ben (4. kép). A cochlearis magból kiinduló projektív rostok végzıdései megfigyelhetık az ipsi- és contralateralis corpus trapezoideum magok területén, valamint kisebb számban a beadással azonos és ellenoldali periolivaris régiókban is. Elektronmikroszkópos felvételeken ugyanezen lokalizációkban kerek vesicula tartalmú, számos aszimmetrikus szinapszist létesítı, jelölt terminalisok láthatók (5., 6., 7., 8. kép). 9

10 A cochlearis mag egyes subdivisiói eltérı módon vesznek részt a hallóingerület továbbításában. A nucleus cochlearis dorsalis projektív neuronjai a corpus trapezoideumban keresztezıdve az ellenoldali lemniscus lateralis útján jutnak a colliculus inferior centralis magjába. A nucleus cochlearis ventralisból a hallóingerület az oliva superior complexumba jut. Élettani vonatkozások A belsı szırsejtek ingerületüket a ganglion spiraléban elhelyezkedı bipolaris neuronok apicalis dendritjének adják át. Egy oldalon kb szırsejt van, ezek mindegyikéhez átlagosan 10 afferens dendrit csatlakozik, egy-egy afferens viszont csak egyetlen belsı szırsejttel képez szinapszist. Ennek igen komoly jelentısége van. A hallószerv még Hz frekvenciára is érzékeny, holott egy afferens axon kevesebb, mint 500 impulzust tud másodpercenként szállítani. Ebbıl nyilvánvalóan következik, hogy nem lehet közvetlen összefüggés a hanginger és az akciós potenciál frekvenciája között. Magas hangfrekvenciák esetén egy adott afferens roston az akciós potenciálok a nyomásemelkedések maximumán jelennek meg, de nem minden egyes csúcsértéknél, hanem csak a rezgések bizonyos hányadában. Az akciós potenciáloknak ezt a csoportba szedıdését nevezik fáziscsatolásnak. Az egy szırsejtbıl származó fáziscsatolt akciós potenciálok összessége informálja a központi idegrendszert a hallott hang frekvenciájáról. Az anteroventralis subdivisio egyes neuronjaiaiban az átvett ingerület nagyon hasonló a primer afferens axon ingerületi mintázatához ( primary-like sejtek). Itt már érvényesül a széli gátlás jelensége: egy adott frekvenciájú hang megszólalásakor a közeli karakterisztikus frekvenciával jellemezhetı neuronok spontán aktivitása csökken. A posteroventralis subdivisióban a neuronok egy része a hanginger keletkezésére reagál, majd ha az inger folyamatos, megszünteti az ingerület továbbítását. Ezek a neuronok tehát a rövid ideig tartó, illetve változó hangingereket továbbítják jó hőséggel. Hangolásuk sokkal kevésbé éles, mint a primer afferenseké, jelezve, hogy a cochlea szélesebb területérıl származó afferens rostok konvergálnak rajtuk. A dorsalis rész ingerületáttevıdése változatos, nehezen osztályozható. Ebben a régióban már sok leszálló rost módosítja a felszálló ingerületeket. 10

11 Az oliva superior complexum szerkezete, összeköttetései és szerepe a hallóinformáció továbbításában Az oliva superior complexum különleges helyet foglal el a hallórendszer kéreg alatti központjai között, mivel a kétoldali hallószervbıl származó ingerület itt konvergálódik elıször, azt megelızıen, hogy továbbításra kerül a lemniscus lateralisok útján; ugyanakkor a hallóreceptornak és a cochlearis magok neuronjainak az érzékenységét szabályozó efferens pálya nagy része is az OSC sejtjeibıl indul ki. Az oliva superior complexum felépítése és sejtszerkezete Az oliva superior complexum a híd ventralis részében, a formatio reticularistól ventrolateralisan helyezkedik el. Az OSC két jól elkülöníthetı magja a transversalis metszetben fektetett S alakú oliva superior lateralis, valamint a kifli vagy cipó alakú oliva superior medialis. Mindkettıt erıs velıhüvelyes tok veszi körül. A két mag körüli rosthálózatban elhelyezkedı sejtcsoportok alkotják az úgynevezett periolivaris magokat, míg a corpus trapezoideum harántul futó rostja között, az olivaris magoktól medialisan és ventral felé, a VI. agyideg rostjainak szintjében helyezkednek el a nuclei corporis trapezoidei. Az oliva superior lateralist Ramón y Cajal már 1909-ben az OSC fı magjaként írta le. Alakja és mérete a különbözı fajokban igen eltérı: a fektetett S alak leginkább macskára jellemzı. A mag kutyában is jól fejlett. Kifejezetten nagy magot találunk patkányban, egérben, denevérben. Emberszabású majmokban és emberben a mag kicsi és alakja sem jellegzetes. Az OSL sejtjei kicsik, a magcomplexum legkisebb sejtjei. Morfológiai szempontból három neurontípust különíthetünk el. Legnagyobb számban a fusiform sejtek fordulnak elı. Ezek a sejtek az S alakú, kettıs kanyarulatú mag tengelyére merılegesen rendezettek, és párhuzamos sorokban helyezkednek el, egymástól egy-egy sejttest távolságra eltoltan a mag teljes szélességében. Az elhelyezkedéstıl függıen az egyes sorokban változik a dendritfa elágazódási kúpja és fokozódik aszimmetriája. Így a középen elhelyezkedık bipolaris jellegőek, míg a felszínközeliek gyakorlatilag unipolarissá válnak, mindössze egyetlen, a mag belseje felé tekintı dendrittel rendelkeznek. A mag rostos tokjában elhelyezkedı neuronokat marginalis sejteknek nevezzük. Kisebb számban fordulnak elı a lokálisan elágazódó axonú, tüskés dendritő multipolaris neuronok, melyek egyenletesen oszlanak meg az OSL sejtes területének egészében. 11

12 Tormaperoxidáz (HRP) jelöléses vizsgálatokkal bizonyítást nyert, hogy a fusiform sejtek projektív jellegőek. Ugyanez mondható el a marginalis sejtekrıl is, melyek lényegében a centralis zónából kiszorult fusiform neuronokként foghatók fel. A multipolaris neuronok retrograd úton soha nem jelölıdnek, nagy valószínőséggel a neuronlánc interneuronjainak felelnek meg. Az oliva superior medialis az OSL-hez hasonlóan a különbözı fajokban nagy változatosságot mutat: denevérbıl, delfinbıl teljesen hiányzik, míg a fıemlısöknél és az embernél igen kifejezetten fejlett. A mag területén morfológiailag, illetve eloszlás tekintetében három jól elkülöníthetı sejttípus található. Legnagyobb számban a fusiform sejtjek fordulnak elı. A sejtek két végébıl elágazódás nélküli, egyenes lefutású principalis dendritek indulnak ki, melyek a sejttestıl µm távolságra hegyesszögben oszló 5-7 másodlagos ággal egy kúp alakú teret foglalnak el. A sejtek a mag hossztengelyére merılegesen több sorban helyezkednek el, egymáshoz viszonyítva egy-egy sejttestnyi távolságban medialis, illetve lateralis irányba eltolódva. A többsoros elrendezés eredményeként az egyes sejtek principalis dendritjeinek hossza eltérı, és a dendriticus kúp alakja is változik. A sejtek axonja ritkábban a somából, az esetek többségében a principalis dendritbıl ered, és az OSM lateralis széle felé hagyja el a mag területét. A következı neurontípust a marginalis sejtek alkotják. Dendritjeik meglehetısen hosszúak, ezek útján részesülnek e sejtek a fusiform sejtekhez, illetve a periolivaris sejtekhez futó inputokból, mintát véve és valószínőleg össze is hasonlítva az átmenı információk azonosságait és különbségeit. A harmadik neurontípust a tüskés multipolaris sejtek alkotják, melyek dendritarborizációs tere gömb alakú és axonelágazódásaik is e téren belül helyezkednek el. Megoszlásuk a magon belül egyenletes, és javarészt a sejtes zónára terjed ki. Ez utóbbi sejttípust laboratóriumunkban írták le elıször 1977-ben. HRP jelöléses vizsgálattal kimutatták, hogy a fusiform sejtek a colliculus inferiorhoz projiciáló neuronok. A sejtes zónában található multipolaris sejtek szintén jelölıdnek tormaperoxidázzal, mely azt bizonyítja, hogy ezek a sejtek is a colliculus inferiorba küldik axonjaikat. Az oliva superior complexum két jellegzetes alakú magját körülvevı rosthálózatban több, többé-kevésbé jól elkülöníthetı idegsejtcsoport figyelhetı meg. Az OSM és OSL-hez viszonyított elhelyezkedésük alapján a nuclei corporis trapezoidei mellett macskában dorsomedialis (PODM), dorsolateralis (PODL), ventromedialis (POVM) és ventrolateralis (POVL) periolivaris területeket különíthetünk el. Az egyes fajokban a sejtcsoportok mérete és elhelyezkedése eltérı. 12

13 A periolivaris magok területén Golgi-módszerrel két sejttípus különíthetı el: sima felszínő dendrittel bíró fusiform és multipolaris neuronok, valamint tüskés dendritő, multipolaris, elágazódó axonú sejtek. A corpus trapezoideum sejtjeinek többsége az OSL felıl jelölıdik, mely megfelel a fiziológiai megfigyeléseknek. E sejtek közepes mérető kerek vagy ovoid somával, valamint gazdagon elágazódó dendritekkel jellemezhetık. Kisebb számban fordulnak elı nagyobb mérető, kevés dendritő sejtek, melyek axonjai a corpus trapezoideumban futnak és a cochlearis magok felıl jelölıdnek. Az oliva superior complexum rostkapcsolatai Afferens összeköttetések Az OSL és OSM afferensei közül a legnagyobb számban találhatók meg azon nagymérető axonok (1., 2. kép), melyek az azonos oldali nucleus cochlearis ventralis kerek és multipolaris sejtjeibıl erednek, és a hilusok felıl lépnek be, azonban a rostos tokban futva oldalágaikkal sőrőn penetrálnak a felszínre merılegesen is a magba. Golgi-készítmények alapján csóvaszerő terminalis arborizációt hoznak létre. A belépı axonok bıségesen elágazódnak a mag teljes szélességében, így több sejt esik egy-egy terminalis arborizációs térségébe. Valamivel vékonyabb rostok a corpus trapezoideum felıl érik el a magot. Ezek száma lényegesen alacsonyabb, viszont bıségesen ágazódnak el az OSL területén. A periolivaris területekrıl finom axonok lépnek be a mag kontúrja mentén és ágazódnak el jellegzetes területi megoszlás nélkül. Elektronmikroszkópos megfigyelések alapján legnagyobb számban találhatók a valamennyi sejttípussal szinaptizáló nagymérető AR típusú terminalisok, melyek somán és dendriten aszimmetrikus membránspecializációval bíró szinapszist létesítenek. Az orsó alakú, illetve fusiform sejteken jellegzetes többszörösen szinaptizáló kontaktust létesítenek, míg a multipolaris sejteken többszörös szinapszis nem figyelhetı meg. A kis és közepes mérető, kerek vesiculákat tartalmazó, ugyancsak AR típusú terminalisok egyenletes megoszlást mutatnak somán és dedriten egyaránt (5., 6. képek). 13

14 A periolivaris sejtcsoportok afferentációjának zöme is az azonos oldali cochlearis magból származik. A cochlearis magok subdivisióiból eltérı afferentációt kapnak az egyes periolivaris areák, azonban ezen belül topográfiai elrendezıdés figyelhetı meg. A lemniscus lateralis magjaiból származó leszálló rostok túlnyomó része is a periolivaris területeken végzıdik, de a periolivaris régiók mind az azonos, mind az ellenoldali NCCI-bıl is kapnak afferens rostokat (lásd késıbb a Saját megfigyelések címő fejezetben). Az immunhisztokémiai tanulmányok sora mutatott rá arra, hogy az oliva superior complexum területén a legkülönfélébb neurotranszmittereket, mint glicint, szerotonint, GABA-t, P-anyagot, szomatosztatint, valamint noradrenalint tartalmazó terminalisok találhatók meg. Már korábban megfigyelték, hogy noradrenalin tartalmú varicositasok létesítenek direkt szinaptikus kapcsolatot a késıbbiekben részletesen ismertetésre kerülı medialis és lateralis olivocochlearis neuronokkal. Ismeretlen volt viszont ezen noradrenerg rostok származási helye. A locus coeruleusra terelte a figyelmet, hogy már korábban bebizonyították: a cochlearis mag és a colliculus inferior meghatározó noradrenerg innervációja is e magból származik. Mulders és Robertson (2001) retrograd tracerként Fluorogoldot használt, iontoforetikusan juttatva azt az oliva superior complexumba. A noradrenerg neuronokat dopamin-β-hidroxiláz immunfluoreszcens reakcióval azonosították. Kizárólag a locus coeruleus területén találtak (A6 sejtcsoport) néhány Fluorogold és dopamin-β-hidroxiláz kettıs pozitivitást mutató neuront. A kísérlet második felében BDA-t juttattak a locus coeruleusba. A jelölt terminalisok lényegében az OSC valamennyi jelentısebb subdivisiójában megjelentek. A kísérlet tanulságaként elmondható, hogy a locus coeruleus területén csupán néhány neuron felelıs az egész oliva superior complexum aspecifikus noradrenerg beidegzéséért. Mindkét oldali OSC mindkét oldali locus coeruleus felıl fogad rostokat, hogy milyen arányban, jelenleg még nem tisztázott. Mint ahogy az sem, miként befolyásolja a hallóinformáció feldolgozását a locus coeruleus felıl érkezı noradrenerg innerváció. Efferens rostösszeköttetések Az oliva superior complexum valamennyi subdivisiójából indulnak ki projektív rostok, melyek célterületeit axondegenerációs vizsgálatok tárták fel az azonos és ellenoldali lemniscus lateralis útján a lemniscus magok, a colliculus inferior, illetve az ún. olivocochlearis köteg útján a cochlearis magok és a csiga felé. 14

15 Macskában az OSL lateralis görbületében elhelyezkedı projektív sejtek az azonos oldali NCCI lateralis részébe projiciálnak, míg a medialis kanyarulat az ellenoldal colliculus inferior centralis magjának medialis részéhez. Eltérıek a vélemények részben a különbözı speciesek miatt az S alakú mag középsı darabjában elhelyezkedı projektív sejtek célterületeit, illetve oldaliságát illetıen, valamint a mag tokjában fellelhetı marginalis sejtek vonatkozásában. Az oliva superior medialis frontalis metszetben jellegzetes fusiform projektív sejtjei az azonos oldali NCCI felé küldik axonjaikat (9., 10. kép). A sejtek axonja ritkábban a somából, az esetek többségében a principalis dendritbıl ered, és az OSM latertalis széle felé hagyja el a mag területét. A marginalis sejtek alakja eltér a centralis zónában található projektív sejtekétıl, célterületeik azonban megegyeznek. Glendenning és munkatársai (1992) vizsgálatai alapján az OSL sejtjeinek közel fele (40-45%) glicin immunreaktivitást mutat. Ezen sejtek projektív rostjai kizárólag az azonos oldali rostralisabb helyzető hallómagvak területén végzıdnek. Emellett több bizonyíték is szól. Egyrészt a colliculus inferiorba vagy a lemniscus lateralis dorsalis magjába juttatott 3 H-glicin gyorsan és intenzíven transzportálódott a beadással azonos oldali OSL-be, de nem lehetett jelölt sejtet találni a contralateralis OSL területén. Másrészt Volkensint, azaz retrograd neurotoxint injektálva a colliculus inferiorba, az azonos oldali OSL területén a glicin immunreaktivitást mutató sejtek csaknem teljesen eltőntek, míg az ellenoldali OSL-ben ezen sejtek száma lényegében változatlan maradt. Harmadrészt HRP-t juttatva az NCCI-be, mindkét oldali OSL területén nagy számban lehetett tormaszemcséket tartalmazó sejteket találni, de csak a beadással azonos oldali OSL-ben voltak kettısen jelölt sejtek, melyek HRP szemcséket is tartalmaztak és glicin immunreaktívak is voltak egyszerre. Az OSL projektív sejtjeinek másik fele (57%) glutamát immunreaktivitást mutatott. Ezek a sejtek felszálló efferenseiket csaknem kivétel nélkül az ellenoldali NLLD-be, illetve colliculus inferiorba küldik. A colliculus inferiorba juttatott retrograd neurotoxin ha nem is pusztította el az összes glutamát immunreaktív sejtet az ellenoldali OSL-ben, számukat minden esetre számottevıen csökkentette, ugyanakkor a beadással azonos oldali OSL területén ezen sejtpopuláció száma csak minimális mértékben csökkent. Mindezekbıl azt a következtetést vonhatjuk le, hogy az OSL a felsıbb hallómagvak irányába bilateralis projekcióval bír, de ami ennél is fontosabb: az azonos oldalon felszálló rostok gátló, az ellenoldalra haladó rostok serkentı hatást közvetítenek. 15

16 Glendenning és munkatársai az OSL ipsilateralis gátló projekciójának szerepét illetıen két hipotézist állítottak fel: egyrészt az OSL ipsilateralis projekciója az OSM-bıl az azonos oldali NLLD-be és colliculus inferiorba felszálló rostok excitatoricus hatását szuprimálhatja, másrészt az NLLD-nek az ellenoldali dorsalis lemniscus lateralis magot és colliculus inferiort gátló hatását mérsékelheti. Az OSM lényegében valamennyi projektív sejtjére glutamát immunreaktívitás jellemzı. Ebbıl következik, hogy rostjaik végzıdési területeiken az azonos oldali NLLD-ben és colliculus inferiorban excitatoricus hatást közvetítenek. Az OSM binauralis bemenettel rendelkezik, és elektrofiziológiai vizsgálatok alapján annak az OSM-nek a sejtjei mutatnak kifejezettebb aktivitást, mely a hangforrásal ellentétes oldalon helyezkedik el. A hangforrás felıli oldalon található OSL ipsilateralis gátló projekciója az NLLD-ben és a CI-ben gátolja a hangforrásnak megfelelı oldali OSM-bıl származó excitatoricus hatást. Fontos hangsúlyozni azt is, hogy a hangforrással ellentétes oldali OSL ipsilateralis inhibitoros projekciója gátlás alá kerül, így nem interferál a hangforrással ellentétes oldali OSM-bıl származó excitatoricus efferensekkel. Összegezve azt mondhatjuk, hogy a hangforrásnak megfelelı oldali OSL és OSM mintegy antagonizálja egymás az NLLD-re és colliculus inferiorra kifejtett hatását, de a hangforrással ellentétes oldalon található OSL nem gátolja a vele azonos oldali OSM felszálló projekcióját. A két mag ilyen jellegő kölcsönhatása nagyban hozzájárulhat a hangforrás lokalizálásához. A szerzık második hipotézise az NLLD és a Probst-comissura köré szervezıdik. Az NLLD felszálló afferensei elsısorban ellenoldaliak, vagyis a dorsalis lemniscus mag sejtjei akkor mutatnak kifejezettebb aktivitást, ha a hangforrás az ellenkezı oldalon helyezkedik el. Ugyanakkor az NLLD sejtjeinek többsége GABA-erg, és macskában kb. 80%-uk a Probstcomissurán keresztül az ellenoldali NLLD-be és a CI-be projiciál, és ezekben a magokban gátló hatást fejt ki. Tehát ha valamelyik fület hang éri, az ideginpulzusok az ellenoldali NLLD-be jutnak, mely mintegy legátolja az agytörzsben a hangforrással azonos oldalon felszálló excitatoricus efferenseket. A hangforrásnak megfelelı oldalon található OSL viszont a vele azonos oldali NLLD inhibitoros funkcióját gátolja, és így a gátlás gátlásával tulajdonképpen serkentı hatást gyakorol a hangforrással ellentétes oldali colliculus inferiorra, tovább erısítve a contralateralitást, segítve ezzel a hang forrásának lokalizálását (3. ábra). 16

17 A colliculus inferior centralis magjának tonotópiás szervezıdése régóta ismert. A magas frekvenciájú hangok az NCCI ventromedialis, a mély hangok a dorsolateralis részéhez köthetık. Egy mikropipettával az NCCI-ben dorsoventralisan befelé haladva tehát egyre magasabb karakterisztikus frekvenciával jellemezhetı neuroncsoportokat érhetünk el. Kelly és munkatársai (1998) üveg mikropipettával határozták meg a colliculus inferior egyes neuroncsoportjainak karakterisztikus frekvenciáját patkányokban, majd ugyanezen mikropipettával Fluorogoldot vagy HRP-t juttattak be a 2 khz-es és 25 khz-es régiókba. Céljuk az oliva superior complexum, valamint a lemniscus lateralis magok tonotópiás szervezıdésének meghatározása volt. Az NCCI alacsony karakterisztikus frekvenciával jellemezhetı régiójába juttatva a retrograd tracert mind az azonos, mind az ellenoldali OSL lateralis részének megfelelı lokalizációban jelölıdtek a projektív sejtek. Ezzel szemben, amikor a colliculus inferior centralis magjának magas frekvenciájú területeibe történt a tracer beadása, mindkét oldalon az OSL medialis részében lehetett a legtöbb jelölt sejtet megtalálni. Tehát a patkányoknál az OSL esetében lateralisan az alacsony, medialisan a magas frekvenciájú hangok reprezentációjával egy lateromedialis tonotópiás szervezıdés figyelhetı meg. Az NCCI-be injektálva a tracert mindig csak a beadással azonos oldali OSM területén találtak jelölt sejteket. Mivel az OSM patkányban viszonylag kismérető mag, tonotópiás organizációjáról nehezebb nyilatkozni. Minden bizonnyal egy dorsoventralis irányú szervezıdésrıl beszélhetünk: az alacsony frekvenciák dorsalis és a magasabb frekvenciák ventralis reprezentációja valószínősíthetı (4. ábra). A perioliváris területek neuronjai két fı irányba küldik axonjaikat: a felszállók az OSL, OSM, LL és NCCI magokkal, a leszállók a cochlearis magokkal és a csigával állnak összeköttetésben (olivocochlearis nyaláb). Az olivocochlearis nyalábot jelentıségénél fogva részletesebben kell tárgyalnunk. Eredı neuronjait az oliva superior complexumban találjuk meg, rostjai a cochlea belsı és külsı szırsejtjeihez futnak. Eredetileg úgy vélték, hogy az olivocochlearis rendszert kétfajta sejtpopuláció alkotja (White és Warr, 1983; Aschoff és Ostwald, 1987). A medialis olivocochlearis sejtek a corpus trapezoideum ventralis magjában (egyes szerzık ugyanezt a magot a corpus trapezoideum lateralis magjaként említik) helyezkednek el, és a cochlea külsı szırsejtjeit innerválják. A lateralis olivocochlearis sejtek pedig az oliva superior lateralisszal hozhatók topográfiai kapcsolatba, és axonjaik elsısorban az azonos oldali csiga belsı szırsejtjei között végzıdnek. A 17

18 késıbbi felismerések alapján patkányban a lateralis olivocochlearis sejtek két alcsoportját különíthetjük el: kicsi, fusiform sejtek helyezkednek el magán az OSL-en belül, ezeket intrinsic lateralis olivocochlearis sejteknek nevezhetjük; ugyanakkor nagyobb olivocochlearis sejtek találhatók az OSL körüli periolivaris areákban, melyek dendritfája a nucleus olivaris superior lateralis területén ágazódik el. Ez utóbbiakat elsı leíróik széli ( shell ) neuronoknak nevezték el. A szakirodalomból az is ismert, hogy az olivocochlearis neuronok axonjai collateralisokat küldenek a cochlearis magokba, de ezek száma, jelentısége, valamint az egyes fajoknál lehetséges eltérések nem teljesen tisztázottak. Ezen kérdések megválaszolására Horváth, Kraus és Illing (2000) kettıs jelöléses kísérleteket végzett. Patkányok egyik oldali cochleajába Diamidino Yellow-t, az azonos oldali ventralis cochlearis magba pedig Fast Blue-t juttattak. Vizsgálták a retrograd úton jelölt neuronok elhelyezkedését, Diaminido Yellow-, Fast Blue- vagy kettıs pozitivitását, és ezek számszerő megoszlását. Vizsgálataik a következı eredményeket hozták: az NCV mindkét oldali ventralis corpus trapezoideum magban elhelyezkedı medialis olivocochlearis sejtekbıl kap collateralis rostokat, a collateralisok lényegében fele-fele arányban az azonos, illetve az ellenoldalról érkeznek. Feltételezik, hogy a medialis olivocochlearis sejtek axonjainak %-a küld collateralisokat a ventralis cochlearis magba, mielıtt a hallóidegben folytatná útját a csigáig. A lateralis olivocochlearis sejtek két típusa a collateralisok projekciós mintázatában is különbözik: a kicsi, fusiform, kb. 10 mikron átmérıjő, az OSL-ben elhelyezkedı intrinsic lateralis olivocochlearis neuronokból kiinduló rostok collateralisok leadása nélkül kizárólag az azonos oldali cochleába projiciálnak; ellenben a periolivarisan elhelyezkedı, nagyobb, átlagosan 15 µm átmérıjő, multipolaris megjelenéső shell neuronok mindkét oldali csiga felé küldenek efferenseket, bár kb. négyszer annyi rost halad az azonos oldali belsı fül irányába. A shell neuronoknak is jelentıs hányada ad collateralisokat a ventralis cochlearis magba. Az olivocochlearis nyaláb és a cochlearis mag dorsalis subdivisiójának kapcsolata még kevésbé tisztázott, de feltehetıen ott is hasonló elvek érvényesülnek. A hallópálya különleges és más szenzoros rendszerektıl eltérı szervezıdése tehát ebben az esetben is megmutatkozik: már a hallópálya viszonylag alacsony szintjérıl, az OSC területérıl egy igen jelentıs rostrendszer indul ki, hogy a még caudalisabban fekvı struktúrák cochlearis magok, hallóreceptor mőködését befolyásolva vegyen részt a hallóinformáció feldolgozásában. 18

19 Az oliva superior complexum élettani szerepe Az OSC élettani funkcióját tekintve két részre tagolható: a nucleus medialis olivaera, valamint a nucleus lateralis olivaera és corpus trapezoideumra. Ezen funkcionális felosztás alapját az adja, hogy az OSM mindkét oldali cochlearis magokból közvetlenül kap afferens rostokat, viszont az OSL-nek szüksége van a corpus trapezoideum magjaira: az ellenoldali hallóinformáció ezek közvetítésével jut el az oliva superior lateralisba. Mindkét neuroncsoport összeköttetései olyanok, hogy lehetıvé teszik a két cochleát érı hangingerek összehasonlítását. Ezáltal tudjuk a hangforrást a térben elhelyezni (hangforrás-lokalizáció). A medialis olivamag neuronjai aszerint adnak le impulzusokat, hogy van-e és mekkora az idıkülönbség a hozzájuk eljutó ingerületekben, a lateralis olivamag pedig a két fület érı, azonos frekvenciájú hangok intenzitásbeli különbségeire érzékeny. A lemniscus lateralis magjai és rostkapcsolataik A hallópálya agytörzsi szakaszát alkotó lemniscus lateralis a cochlearis magokból és az oliva superior complexumból felszálló, illetve a colliculus inferiorból leszálló rostokból tevıdik össze. A lemniscus lateralis rostjai között körülírt neuroncsoportokat találunk. A szerzık véleménye közel sem egységes abban, hogy vajon két vagy három magról van-e szó tulajdonképpen. Egyes szerzık (Glendenning és mtsai, 1981; Kelly és mtsai, 1998) három, a lemniscus lateralis rostjai közé ágyazott neuroncsoportot különítenek el, így dorsalis (NLLD), intermedier (NLLI) és ventralis (NLLV) lemniscus lateralis magokról beszélnek. Mások (Adams, 1979; Whitley és Henkel, 1984; Merchán és Berbel, 1996) csak a dorsalis és ventralis magokat tekintik különállónak, és úgy gondolják, hogy az NLLI nem több, mint az NLLV dorsalis régiója. A nucleus lemnisci lateralis ventralis felépítése és sejtszerkezete Az NLLV a híd és középagy lateralis részében elhelyezkedı hengerszerő mag, melynek dorsoventralis tengelye medial és caudal felé görbül. Patkányban határai többnyire egyértelmően megállapíthatóak, eltekintve a medialis és ventralis részektıl, melyek inkább elmosódottak, ugyanis ezeken a területeken hiányoznak a jól 19

20 definiált anatómiai képletek. Az NLLV és az NLLD közötti határvonalat az ún. horizontalis sejtcsoport képezi (Bajo és mtsai, 1993; Caicedo és Herbert, 1993), melyet tömötten elhelyezkedı, lapos ( flat ) neuronok alkotnak. Laterodorsalisan az NLLV élesen elkülönül az nucleus sagulumtól, mely kisebb és sőrőbben elhelyezkedı neuronokat tartalmaz. Ventralisan az NLLV olyan közel kerül a corpus trapezoideum ventralis magjához, hogy pontos elkülönítésük nem könnyő. Segítséget jelent, hogy az NLLV-t ventrodorsalisan szövik át a lemniscus lateralis rostkötegei, míg a ventralis corpus trapezoidum magot lateromedialisan keresztezik a corpus trapezoideum rostjai. Az NLLV medialis határa is nehezen húzható meg, a szomszédos formatio reticularis neuronjai azonban kisebbek és elszórtabban helyezkednek el. Kresilibolyával festett metszeteket fénymikroszkóppal vizsgálva jól látható, hogy a lemniscus lateralis rostkötege ventral felıl dorsal felé haladva fokozatosan kiszélesedik, ennek megfelelıen az NLLV lateromedialis átmérıje dorsal felé haladva fokozatosan növekszik. Ezzel párhuzamosan dorsalisan a kresilibolyával festett neuronok inkább csoportokba, szigetekbe rendezıdnek, míg az NLLV keskenyebb, ventralis részében a neuronok egy csaknem homogén, tömöttebb állományt képeznek. Nagyobb nagyítással megállapítható, hogy az NLLV valamennyi régiójában változatos alakú sejtek láthatók, melyek kerek, ovoid vagy csillag alakú somával rendelkeznek. Alaktól függetlenül valamennyi neuron cytoplasmájában a Nissl-szemcsék finom eloszlása, valamint prominens nucleolusszal rendelkezı nagy sejtmag figyelhetı meg. Adams (1979) a sejtszerkezeti sajátosságok alapján macskában az NLLV-t dorsoventralis irányban három zónára osztotta. Leírásában a dorsalis zóna lényegében megfelel az NLLI-nek, és multipolaris, valamint horizontalis sejteket tartalmaz. A középsı zónát elsısorban nagy és közepes mérető multipolaris neuronok alkotják. A ventralis zónára pedig leginkább a globularis sejtek jelenléte a jellemzı. Merchán és Berbel (1996) patkányok NCCI-jébe nagy mennyiségő retrograd tracert juttatott be (pontosabban azt a megfigyelést használták fel, hogy adott körülmények között a biotinilált dextránamin retrograd úton is jól transzportálódik), melyet az NLLV-ben lévı eredısejtek és azok dendritfájának jelölıdése követett. A jelölt sejtek somájából finom elsıdleges dendritek indultak ki, melyek tovább oszlottak másodlagos és harmadlagos ágakra. A jelölt dendritek párhuzamos rendezettséget mutattak. Ugyancsak megfigyeltek vékony, jelölt, a dendritekkel párhuzamos lefutású axonokat is. A jelölt dendritek és axonok párhuzamos rendezıdése nagyon hasonlított ahhoz, amit korábban mások például a macska NCCI-jével 20

21 kapcsolatban leírtak. Tehát a patkányok NLLV-jében is megtalálhatók a jellegzetes fibrodendriticus lemezek. Második kísérletükben az NCCI alacsony, közepes és magas hangfrekvenciákat reprezentáló régióiba kis dózisú tracert juttattak iontoforetikus mikroinjekcióval. Az eredı sejtek, valamint a fibrodendriticus laminák térbeli, háromdimenziós lokalizációját számítógép segítségével rekonstruálták. Ennek eredményeképpen azt találták, hogy az anisotrop fibrodendriticus laminák az NLLV ventrodorsalis tengelye körül kb. hat csavarmenetet leírva egy helikoid formát alkotnak (5. ábra). A mag dorsalis részében a hurkok szélesebbek, és kb. másfél menetet képeznek. Az NLLV középsı zónájában a fibrodendriticus lemezek szabályosabb, szorosabb hurkokat vetnek, közel horizontális lefutásúak, és kb. három menetet írnak le a hosszanti tengely körül. A ventralis zónában a hurkok ismét szélesebbé válnak, és a fibrodendriticus lemezek további két menetet képeznek. (Amennyiben a helikoid szerkezet a macska NLLV-jében is hasonlóképpen létezik, könnyen érthetıvé válik, miért különített el Adams három zónát az NLLV területén belül. Ezt az elkülönítést Merchán és Berbel patkányban teljesen indokolatlannak tartja.) Mindezen megfigyelések alapján megkockáztatták azt a feltevést, hogy patkányban az NLLV-t morfológiailag egyetlen neurontípus: lapos, csillag alakú idegsejtek építik fel. A különbözı morfológiájú neuronok, melyeket korábban mások leírtak, tulajdonképpen csak látszólag eltérıek, annak függvényében, hogy a helikoid lemezek aktuális irányultsága hogyan viszonyul a metszési síkhoz. Természetesen ezen megállapításuk csupán morfológiai értelemben állhatja meg a helyét. Moore és Moore már 1987-ben leírta, hogy a patkány NLLV-jében glutamát-dekarboxiláz immunoreaktív fusiform sejtek találhatók. Ugyanezen magban nagyobb, multipolaris sejteket is megfigyeltek, ez utóbbiak viszont glutamát-dekarboxiláz negatívnak bizonyultak. Az elektrofiziológiai vizsgálatok szerint is az NLLV egyes neuronjainak tüzelési mintázata eltérı. Tehát funkcionálisan az NLLV neuronjai biztosan nem tekinthetık egységesnek. Merchán és Berbel (1996) single neuronal type elmélete Min Zhao és Shu Hui Wu (2001) megfigyeléseivel végleg megkérdıjelezıdött. Utóbbi szerzık whole-cell patch-clamp recording technika alkalmazásával neurobiotininnel töltötték fel az NLLV egyes neuronjait, majd Camera lucida rekonstrukciót alkalmazva vizsgálták az egyes sejtek somáinak alakját, a dendritfa elágazódási mintázatát és irányultságát. A jelölt sejteket két nagy kategóriába sorolták: kb. 25%-uk bushy cell -nek, 75 %-uk stellate cell -nek bizonyult. 21

22 A bokorsejtek többsége az NLLV ventralis részében lelhetı fel. Többségük kerek vagy ovális somával rendelkezik. Dendritjeik igen gazdagon ágazódnak el, és finom kis ágakkal végzıdnek a sejttesttıl mért kb µm távolságban. A sejtek egy részénél a dendritágak a lemniscus lateralis rostjaira merılegesen helyezkednek el, más sejteknél a dendritfa semmilyen specifikus orientációt nem mutat. A csillagsejteket morfológiai sajátosságaik alapján további három alcsoportba sorolták. A stellate I sejtek szinte kivétel nélkül mind az NLLV ventralis régiójában vannak jelen. Kerek vagy ovális somával rendelkeznek, melybıl 4-7 elsıdleges dendrit lép ki, majd ágazódik el vékonyabb másodlagos és harmadlagos ágakra oszolva. A leghosszabb dendritek a sejttestıl µm távolságra végzıdnek. A dendritfák elágazódása semmiféle orientációt nem mutat. A stellate II sejtek több mint fele a mag dorsalis részében helyezkedik el, relatíve nagyobb számban vannak jelen az NLLV ventralis részében is, de néhány a középsı zónában is elıfordul. Általában multipolaris vagy ovális sejttesttel rendelkeznek. Valamennyi sejttípus közül ezek rendelkeznek a legkisebb számú, de a leghosszabb dendritekkel (max µm). A harmadik típust az elongált sejtek alkotják. Típusos fusiform soma jellemzı rájuk. Nagyjából annyi dendritjük van, mint a stellate I sejteknek. Ezek a sejttest két pólusának megfelelıen lépnek ki, a lemniscus lateralis rostjaira merılegesen, valamint a soma hossztengelyével közel párhuzamosan ágazódnak el. A lemniscus lateralis ventralis magjának összeköttetései Afferens összeköttetések Felszálló afferensek Glendenning és munkatársai (1981) retrograd axontranszport módszer alkalmazásával vizsgálták az NLLV-ben végzıdı rostok eredısejtjeinek elhelyezkedését. Megállapították, hogy az NLLV felszálló afferenseinek mintegy 90%-a az ellenoldali ventralis cochlearis magból származik. Kb. háromszor annyi HRP-vel jelölt sejtet találtak az NCVA, mint az NCVP területén. A beadással ellentétes oldali NCD-ben alig néhány sejt jelölıdött tormaperoxidázzal. A cochlearis magokból származó rostok a corpus trapezoideumban keresztezıdnek és az ellenoldali LL lateralis részében futva érik el a ventralis lemniscus lateralis magot. 22

23 Az NLLV ventrocaudalis részének sajátossága, hogy az azonos oldali cochlearis magból is kap afferens rostokat, ezek részben az NCVA-ból, részben az NCVP-bıl származnak. Az NLLV-be adott HRP injekciót követıen a sejtek százai jelölıdtek az ellenoldali cochlearis magban, míg az azonos oldalon csak pár neuron tartalmazott HRP reakciószemcséket. Tehát bár az NLLV az azonos oldali cochlearis magból is kap felszálló rostokat, ezek száma elenyészı. Egyes szerzık már korábban leírtak az OSC területérıl az NLLV-be felszálló rostokat. Azt is megállapították, hogy az OSL az oliva superior complexum egyetlen magja, amely mindkét oldali LL magokhoz projiciál. Glendenning és munkatársai (1981) szerint az NLLV felszálló afferenseinek mintegy 10 %-a származik az oliva superior complexumból. Az NLLV-be történt HRP beadást követıen a jelölt sejtek az azonos oldali OSC valamennyi subdivisiójában elıfordultak (OSM, OSL, ventralis és medialis corpus trapezoideum magok, periolivaris areák), de legnagyobb számban a periolivaris területeken voltak megfigyelhetık. Ez utóbbiakból származik az OSC-bıl az azonos oldali NLLV-be felszálló rostok túlnyomó többsége. Korábbi vizsgálatok azt valószínősítik, hogy az NLLV-ben található OSC eredető terminalisok tulajdonképpen az oliva superior complexumból a colliculus inferiorba tartó axonok hegyes szögben leágazódó collateralisainak végzıdései. Összegzésképpen elmondhatjuk, hogy az NLLV felszálló afferenseinek mintegy 90 %-a az ellenoldali cochlearis mag ventralis subdivisióiból származik. Jóval kevesebb rost - mintegy 10% - az azonos oldali OSC-bıl, elsısorban a periolivaris areákból, valamint a corpus trapezoideum medialis és ventralis magjaiból érkezik. És végül ismertek még az NCV-bıl az azonos oldali NLLV ventrocaudalis részébe projiciáló, igen kis számban megfigyelhetı rostok is. Tekintettel a felszálló afferensek eredési helyeire, azt mondhatjuk, hogy az NLLV elsısorban ellenoldali monoauralis bemenettel rendelkezik. Leszálló afferensek Az NLLV az azonos oldali NCCI-bıl leszálló rostokat is kap (lásd a Saját megfigyelések címő fejezetben). 23