Uber die inframikroskopische Strukturdichte des NISSLschen Grau an verschiedenen Orten des Mausegehirns.

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1 Aus dem Anatomischen Institut der Med. Fakultat, Univ. Okayama (Vorstand: Prof. M. SEKI). Uber die inframikroskopische Strukturdichte des NISSLschen Grau an verschiedenen Orten des Mausegehirns. [Eingegangen am 22. August, 1951.] Unter dem NISSLschen Grau versteht man jenen Teil der grauen Substanz des Gehjrns, der zuruckbleibt, wenn man die Zelleiber und alle sichtbaren dicken Fortsatze der Zellen davon wegnimmt. Das NISSL-Grau hat eine sehr komplizierte Struktur, indem hier sich nervose und gliose Bestandteile verwickeln, aber es sieht in gewohnlichen Farbungen nur kornig-fadig aus. Wenn wir auch soviel vermuten konnen, dass die ortliche Verschiedenheit der Funktionen der Grosshirnrinde und der grauen kerne nicht nur davon kame, dass die Form und Lage der Nervenzellen und ihre gegenseitigen Verbindungen verschieden sind, sondern auch davon, dass die inframikroskopischen Strukturen des NISSL-Graus verschiedenartig sind, so haben wir doch davon heute noch sehr ungenugendes Wissen. Neulich konnte MATSUI (1951) am Menschengehirn die ortliche Verschiedenheit der Mengenverhaltnisse der nervosen und gliosen Bestandteile des NISSL-Graus aus dem Unterschied der inframikroskopischen Strukturdichte, welchen man durch eine Farbung mit Farbstoffen von verschiedener Dispersitat und Farbe bestimmen kann, schliessen. Ich habe diese Methode am NISSL-Grau des Gehirns der mause, die zwar kleine Tiere sind, aber deren Geruchsinn gut entwickelt ist, versucht und einige neue Tatsachen gefunden. I. Material und Methode. Man fixierte das Gehirn einer erwachsenen Mans mit einem 10 %igen Formalin und bettete es anstatt in Paraffin bei MATSUI in Gelloidin ein. Das Gehirn wurde dann von dem vorderen Ende des Bulbus olfactorius bis zum Hinterrand des Kleinhirns in 24 gleiche Teile geteilt, daraus wurde je ein Schnitt von einer bestimmten Dicke ausgenommen. Die Schnitte wurden auf ein und dasselbe Objektglas

2 32 T. FUJITA: nebeneinander aufgeklebt, so dass die Farbung und Nachbehandlungen der Schnitte streng gleichzeitig vorgenommen werden konnten. Die Schnitte wurden aber dabei erst nach einer Celloidinbefreiung nach der Azanmethode gefarbt. II. Ergebnisse. Die inframikroskopische Strukturdichte der Markscheide ist, wie sehon SEKI (1939) bemerkt hat, die hochste, sie farben sick bei der Azanfarbung mit den kleinmolekularen Farbstoffen rotlichorange bis orange. Oft erscheint das Cytoplasma der Nervenzellen (einschliesslich der NISSL-Korner) der dritten Schicht der Grosshirnrinde orange. das der funften aber rot. Die Ultrastrukturdichte des Cytoplasmas der Nervenzellen ist durchschnittlich in der 3. Schicht>der 5. Schicht >den anderen Schichten. Die Axonaste und Neurofibrillen sind ferner inframikroskopisech erheblich locker Strukturiert, sie sind etwas lockerer als die gliosen Elemente, daher ist eine Bestimmung der Mengenverhaltnisse der nervosen und gliosen Elemente im NISSL-Grau moglich. Vor dem Eingehen in den speziellen Teil des Themas sei auf die folgenden Tatsachen hingewiesen. In der Grosshirnrinde der Maus entwickeln sich die zweite und vierte Schicht schlecliter als die anderen, und in den Feldern 3, 4-6, 1-5, 7, 21, 22, 36, 41, 42, 17, 18 und 29 versehmelzt die zweite Schicht Suit der dritten, in einem Teile der Felder und in dem Felde 23 aber die dritte Schicht mit der vierten, ferner in eictem Teil des Feldes 17 die zweite Schicht mit der dritten und vierten. Den Feldern 8, 12, 18, 13-16, 24 und 32 fehlt die vierte Schicht. Was nun das NISSL-Grau anbetrifft, so farbt es sich in der ersten Schicht, der Zonalschicht, stets mit dem starksten blaulichen Ton, aber zugleich mit einer niedrigen Farbungsstarhe. Die niedrige Farbungsstarke kommt, worauf schon MATSUI aufmerksam gemacht hat, nur davon, dass es an farbbaren Gebilden arm ist. In der zweiten und vierten Schicht, der ausseren und inneren Kornerschicht, erscheint das NISSL-Grau mit einem etwas schwacheren blaulichen Ton. Day NISSL-Grau der ersten Schicht ist also verhaltnismassig reich an nervosen Elementen, dasjenige der zweiten und vierten Schicht aber daran weniger reich und schliesslich dasjenige der dritten und funften, Schicht daran noch weniger reich. Zu bemerken ist aber, dass die oben gesagten Unterschiede der Schichten der Grosshirnrinde bezuglich des Farbungstons und der Reichlichkeit der nervusen Elemente des NISSI-Graus keineswegs gross sind.

3 Uber d. inframikroskopische Strukturdichte usw. 33 Farbbarkeit des NISSLschen Grau in den 2-5 Schichten der Grosshirnrinde, den Grosshirnkernen und dem Thalamus der Maus nach der Azanfarbung. Das NISSL-Grau der Zonalschicht der Grosshirnrinde zeigt fast keine ortlichfen Verschiedenheiten der Strukturdichte. Sehr bemerkenswert sind die ortlichen Verschiedenheiten der Farbbarkeit des NISSL-Graus der ubrigen 2-5 Schichten im ganzen. Man ersieht aus der folgenden Tabelle, dass day NISSI-Grau der Felder 3, 1-5 und 7 (Regio retrocentralis und parietalis), (Regio insularis), 23, 24 und 32 (Regio cingularis), welche entweder Assoziationszentren oder solche Stellen sind, wo Nerveufasern verhaltnismass ig wenig ein- und auszugehen scheinen, sick rotviolett farbt und demgemass an Neurofibrillen verhaltnismassig arm ist. In den. fur den Gehorsinn verantwortlichen Feldern 20-22, 41, 42 und 36 (Regio temporalis) und den fur den Geruehssinn verantwortlichen Feldern 29 (Regio retrosplenialis) und 27 und 28 (Gyrus hippocampi) nimmt das NISSL-Grau einen violetten Ton an und ist also mit Neurofibrillen etwas reichlicher versehen. Weitaus reichlicher sind die Neurofibrillen in den mit dem Gesichtssinn zusammenhangenden Feldern 17 und 18

4 34 T. FUJITA: (Regio occipitalis) und in den zu unwillkurlicher und willkurlicher K orperbewegung in engster Beziehung stehenden Feldern 8 und 12 (Regio frontalis) und 4-6 (Regio praecentralis) vorhanden, wo das NISSI-Grau violettblau farbbar ist. Diese Gegenden versehen sich bekanntlich mit sehr zahlreichen kortikopetalen und -fugalen Fasern. Die vorderen Assoziationszentren des menschlichen Gehirns, Gyrus frontalis superior, medius und inferior, sind die Stellen, wo die hochsten psychischen Funktionen vorgehen, entwickeln sick aber phylogenetisch am spatesten. Das NISSL-Grau ist dort nach MATSUI von hoher Ultrastrukturdichte und von weniger nervosen Elementen. Die nervosen Elemente scheinen aber dort, wenn auch gering in Menge, sehr zweckentsprechend angeordnet zu sein. Die Frontalgegend des Gehirns der Maus fuhrt demgegenuber noch kein so dicht gebautes, an nervosen. Elementen armes NISSL-Grau. Die Regio insularis, ein mittleres Assoziationszentrum, hat mit der Regio retrocentralis NISSL-Grau, das an nervosen Bestandteilen arm ist. Die Ultrastrukturdichte des NISSL-Graus des Sehzentrums, Felder 17 und 18, ist die gleiche mit derjenigen des motorischen Zentrum, Felder 4-6, ist aber kleiner als diejenige des Gehorzentrum, Felder 20-22, 41 und 42. Nach der MATSUIs Beobachtung am menschlichen Gehirn haben die Wande der Sulcus calcarinus ein gleich dicht strukturiertes NISSL-Grau, wie die Gyri temporales transversi. Besondere Aufmerksamkeit verdient die Tatsache, dass unter den Rindenregioneu der makrosmatischen Maus der Bulbus olfactorius das an den nervosen Elementen am reichsten NISSL-Grau zeigt. Das NISSL-Grau des Nucleus caudatus und lentiformis, die zum extrapyramidalen System gehoren, farbt sick violettblau und ist in diesem Punkte den Rindenfeldern 4-6 gleich; es ist reich an nervosen Elementen. Unter den Nuclei thalami hat der funktionell hoher gestellte Nucleus lateralis das violett farbbare NISSL-Grau, wie die Rindenfelder Der zum Geruchsinn in Beziehung stehende. Nucleus anterior thalami ist von blauviolett farbbarem, weniger dicht strukturierten NISSL-Grau. Der Nucleus medialis, wo Nervenfasern reichlich ein- und ausgehen, zeigt das sich blau. farbende, an den nervosen Elemente am reichlichsten Grau. Die obigen Befunde an den Grosshirn- und Thalamuskernen sind im grossen und ganzen die gleichen wie die MATSUIschen am menschlichen Gehirn. III. Zusammenfassung. Die inframikroskopische Mengenverhaltnisse den nervosen und gliosen Bestandteile im NISSL-Grau wurden an verschiedenen Orten des Mausegehirns untersucht, und zwar mit Hilfe der Azanfarbung.

5 Uber d. inframikroskopische Strukturdichte usw Unter den Schichten der Grosshirnrinde ist das NISSL-Grau der Zonalschicht, der ersten Schicht, zwar an farbbaren Substanzen arm, an den inframikroskopischen Neurofibrillen aber verhaltnismassig am reichsten. Darauf folgend enthalt das NISSL-Grau der ausseren und inneren Kornerschicht, der zweiten und vierten Schicht, reichlich Neurofibrillen. Aber die Unterschiede sind zwischen diesen Rindenschichten keineswegs bedeutend. 2. Der Neurofibrillengehalt des NISSL-Graus der Zonalschicht ist ortlich nicht bedeutend verschieden. Derjenige der ubrigen Schichten im ganzen erweist sich ortlich oft schr verschieden. Die inframikroskopischen Neurofibrillen des NISSL-Graus sind namlich in der Regio retrocentralis, parietalis, insularis und cingularis gegenuber den gliosen Bestandteilen verhaltnismassig wenig vorhanden. In der Regio temporalis, retrosplenialis und hippocampi ist die Menge der inframikroskopischen Neurofibrillen mittelmassig gross. In dei Regio frontalis, praecentralis und occipitalis sind sie noch reichlicher volhanden. 3. Das NISSL-Grau der Rinde des Bulbus olfaetorius ist unter allen Rindenregionen am reichlichsten mit Neurofibrillen versehen. 4. Die Mengenverhaltnisse der inframikroskopischen Neurofibrillen des NISSL-Graus im Nucleus caudatus und lentiformis sind die gleichen wie in der Regio praecentralis der Grosshirnrinde. 5. Die Menge der inframikroskopischen Neurofibrillen des NISSL-Graus im Nucleus lateralis thalami ist wie in der Regio temporalis der Grosshirnrinde. Sie ist grosser im Nucleus anterior und am grossten im Nucleus medialis. 6. Die obigen Resultate der Untersuchungen stimmen von einigen wenigen Ausnahmen abgesehen gut mit denen von MATSUI am menschlichen Gehirn uberein.

6 36 T. FUJITA. Literatur. Matsui, K: Ortliche Verschiedenheit der Mengenverhaltnisse der nervosen und gliosen Elemente des NISSLschen Graus des menschlichen Gehirns. Arch. hist. jap. 2 (1951). -Seki, M: Untersuchungen mit nichtwasserigen Flussigkeiten. VIII. Z. Zellforsch. 29 (1939).