Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Các tế bào thần kinh serotonin trong não kiểm soát hoạt động của lông cilia trong ống tiêu hóa trước của động vật chân mềm pteropod Clione limacina
Tóm tắt
Một cặp tế bào đối xứng với hai bên có chứa serotonin, được gọi là tế bào C1 trong Clione, đã được mô tả trong các hạch não của tất cả các loài động vật chân bụng. Trong bài báo này, chúng tôi mô tả một vai trò mới của tế bào C1 trong động vật chân mềm: kiểm soát hoạt động của biểu mô có lông ở ống tiêu hóa trước. Nghiên cứu hình thái chi tiết về các tế bào C1 trong động vật chân mềm pteropod Clione limacina cho thấy rằng những tế bào này, cùng với các đích khác, gửi các nhánh thần kinh của chúng vào ống tiêu hóa trước, nơi chúng tạo ra sự phân nhánh mạnh mẽ với các phình lớn dọc theo các quá trình. Kích thích trong tế bào của một tế bào C1 đơn lẻ đã gây ra sự kích hoạt mạnh mẽ (thường đi kèm với sự ức chế) của các lông cilia lót trong ống tiêu hóa trước. Sự kích hoạt này đã giảm đáng kể khi sử dụng chất đối kháng serotonin mianserin. Việc tắm serotonin cũng gây ra sự tăng nhanh trong tỷ lệ vận chuyển của lông cilia, tiếp theo là sự ức chế hoạt động của lông cilia cho đến khi ngưng hoàn toàn ở một số khu vực của ống tiêu hóa trước bị tách biệt. Những dữ liệu này gợi ý rằng tế bào C1 trong Clione có thể sử dụng serotonin để ảnh hưởng đến lông cilia trong ống tiêu hóa trước. Xét đến sự tương đồng cao giữa các tế bào thần kinh serotonin trong não ở các loài được nghiên cứu, chúng tôi có thể suy đoán rằng những tế bào này có thể tham gia vào sự kiểm soát thần kinh của lông cilia trong ống tiêu hóa trước ở các động vật chân mềm khác.
Từ khóa
#các tế bào thần kinh serotonin #động vật chân mềm #lông cilia #ống tiêu hóa trước #Clione limacinaTài liệu tham khảo
Arshavsky YUI, Orlovsky GN, Panchin YUV (1991) Electrophysiological study of the serotonergic neuron C1 in the pteropod mollusc Clione. Neurophysiologia 23:18–25 (in Russian)
Audesirk G (1978) Central neuronal control of cilia in Tritonia diamedia. Nature 272(5653):541–543
Berry MS, Pentreath VW (1976) Properties of a symmetric pair of serotonin-containing neurons in the cerebral ganglia of Planorbis. J Exp Biol 65:361–380
Bulloch AGM, Dorsett DA (1979) The integration of the patterned output of buccal motoneurons during feeding in Tritonia hombergi. J Exp Biol 79:23–40
Deliagina TG, Orlovsky GN (1990) Control of locomotion in the freshwater snail Planorbis corneus II. Differential control of various zones of the ciliated epithelium. J Exp Biol 152:405–423
Diefenbach TJ, Koehncke NK, Goldberg JI (1991) Characterization and development of rotational behavior in Helisoma embryos: role of endogenous serotonin. J Neurobiol 22:922–934
Dorsett DA (1967) Giant neurones and axon pathways in the brain of Tritonia. J Exp Biol 46:137–151
Gillette R, Davis WJ (1977) The role of metacerebral giant neuron in the feeding behaviour of Pleurobranchaea. J Comp Physiol A 116:129–159
Goldberg JI, Koehncke NK, Christopher KJ, Neumann C, Diefenbach TJ (1994) Pharmacological characterization of a serotonin receptor involved in an early embryonic behavior of Helisoma trivolvis. J Neurobiol 25:1545–1557
Granzow B, Fraser Rowell CH (1981) Further observations on the serotonergic cerebral neurones of Helisoma (mollusca, gastropoda): the case for homology with the metacerebral giant cells. J Exp Biol 90:283–305
Granzow B, Kater SB (1977) Identified higher-order neurons controlling the feeding motor program of Helisoma. Neuroscience 2:1049–1063
Jorgensen CB (1975) Comparative physiology of suspension feeding. Ann Rev Physiol 37:57–79
Kabotyansky EA, Sakharov DA (1990) Neuronal correlates of serotonin-dependent behaviour in pteropod mollusk Clione limacina. Zh Vyssh Nerv Deyat 40:739–753 (in Russian)
Kandel ER, Tauc L (1966) Input organization of two symmetrical giant cells in the snail brain. J Physiol Lond 183:269–286
Kupfermann I (1997) The role of modulatory systems in optimizing behavior: studies of feeding in the mollusc Aplysia californica. Zoology 100:235–243
Kupfermann I, Weiss KR (1982) Activity of an identified serotonergic neuron in free moving Aplysia correlates with behavioral arousal. Brain Res 241(2):334–337
Lalli CM (1970) Structure and function of the buccal apparatus of Clione limacina (Phipps) with a review of feeding in gymnosomatous pteropods. J Exp Marine Biol Ecol 4:101–118
Lalli CM, Gilmer RW (1989) Pelagic snails. The biology of holoplanktonic gastropod mollusks. Stanford University Press, Stanford
Malyshev AY, Balaban PM (2009) Buccal neurons activate ciliary beating in the foregut of the pteropod mollusk Clione limacina. J Exp Biol 212(18):2969–2976
Malyshev AY, Norekian TP, Willows AO (1999) Differential effects of serotonergic and peptidergic cardioexcitatory neurons on the heart activity in the pteropod mollusc, Clione limacina. J Comp Physiol A 185(6):551–560
Martínez-Rubio C, Serrano GE, Miller MW (2009) Localization of biogenic amines in the foregut of Aplysia californica: catecholaminergic and serotonergic innervation. J Comp Neurol 514(4):329–342
McCrohan CR, Benjamin PR (1980a) Patterns of activity and axonal projections of the cerebral giant cells of the snail, Lymnaea stagnalis. J Exp Biol 85:149–168
McCrohan CR, Benjamin PR (1980b) Synaptic relationships of the cerebral giant cells with motoneurones in the feeding system of Lymnaea stagnalis. J Exp Biol 85:169–186
Norekian TP, Satterlie RA (1996) Cerebral serotonergic neurons reciprocally modulate swim and withdrawal neural networks in the mollusk Clione limacina. J Neurophysiol 75(2):538–546
Pavlova GA, Willows AO, Gaston MR (1999) Serotonin inhibits ciliary transport in esophagus of the nudibranch mollusk Tritonia diomedea. Acta Biol Hung 50(1–3):175–184
Pentreath VW (1976) Ultrastructure of the terminals of an identified 5-hydroxytryptamine-containing neurone marked by intracellular injection of radioactive 5-hydroxytryptamine. J Neurocytol 5(1):43–61
Pentreath VW, Cottrell GA (1974) Anatomy of an identified serotonin neurone studied by means of injection of tritiated transmitter. Nat Lond 350:655–658
Pentreath VW, Berry MS, Osborne NN (1982) The serotonergic cerebral cells in gastropods. In: Osborne NN (ed) Biology of serotonergic transmission. Wiley, New York, pp 457–513
Ruppert EE, Fox RS, Barnes RD (2004) Invertebrate zoology, 7th edn. Brooks/Cole, Belmont
Satterlie RA (1995) Serotonergic modulation of swimming speed in the pteropod mollusc Clione limacina II. Peripheral modulatory neurons. J Exp Biol 198:905–916
Senseman D, Gelperin A (1974) Comparative aspects of the morphology and physiology of a single identifiable neuron in Helix aspersa, Limax maximus and Ariolimax californica. Malacolog Rev 7:51–52
Syed N, Harrison D, Winlow W (1988) Locomotion in Lymnaea—role of serotonergic motoneurons controlling the pedal cilia. Symp Biol Hung 36:387–399
Wagner N (1885) Die Wirbellosen des Weissen Meeres, Zoologische Forschungen an der Kuste des Solowetzkischen Meerbusens in den Sommermonaten der Jahre. Engelmann, Leipzig, p 168
Weiss KR, Kupfermann I (1976) Homology of the giant serotonergic neurons (metacerebral cells) in Aplysia and pulmonate molluscs. Brain Res 117:33–49
Yeoman MS, Kemenes G, Benjamin PR, Elliott CJH (1994a) Modulatory role for the serotonergic cerebral giant-cells in the feeding system of the snail, Lymnaea II. Photoinactivation. J Neurophysiol 72:1372–1382
Yeoman MS, Pieneman AW, Ferguson GP, TerMaat A, Benjamin PR (1994b) Modulatory role for the serotonergic cerebral giant-cells in the feeding system of the snail, Lymnaea I. Fine wire recording in the intact animal and pharmacology. J Neurophysiol 72:1357–1371
Yoshida M, Kobayashi M (1991) Neural control of the buccal muscle movement in the african giant snail Achatina fulica. J Exp Biol 155:415–433