Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЦИТОАРХИТЕКТОНИКИ ПРЕФРОНТАЛЬНОЙ КОРЫ МОЗГА ЖЕНЩИН

Боголепова И.Н. 1 Малофеева Л.И. 1 Агапов П.А. 1 Малофеева И.Г. 1
1 ФГБНУ «Научный центр неврологии»
На непрерывных сериях фронтальных тотальных срезов, окрашенных крезиловым фиолетовым по методу Ниссля изучено цитоархитектоническое строение поля 10 коры мозга женщин в возрасте 19–33 лет. Современными морфометрическими методами на базальной поверхности полушарий на вершине извилин были измерены: толщина коры поля 10, толщина ассоциативного слоя III, площадь профильного поля пирамидных нейронов, подслоя III3, плотность нервных и глиальных клеток в нём, плотность сателлитных глиоцитов и нейронов окруженных ими, вычислен глиальный индекс, проведён анализ нейронного состава этого слоя. Установлено, что кора поля 10 мозга женщин характеризуется слабо выраженной межполушарной асимметрией большинства изученных характеристик. Однако в ряде случаев наблюдается тенденция к доминированию величины цитоархитектонических параметров в левом полушарии по отношению к правому полушарию. В левых полушариях мозга женщин выявлена статистически большая величина толщины коры, плотности глиоцитов и глиального индекса.
префронтальная кора
мозг женщины
асимметрия
нейрон
1. Боголепова И.Н., Малофеева Л.И. Мозг мужчины, мозг женщины: монография. – М.: ФГБУ «НЦН» РАМН, 2014. – 300 с.
2. Боголепова И.Н., Малофеева Л.И. Структурная асимметрия корковых формаций мозга человека. – М.: РУДН, 2003. – 155 с.
3. Горяйнов С.А. Процкий С.В., Охотин В.Е., Павлова Г.В., Ревищин А.В., Потапов А.А. О роли астроглии в головном мозге в норме и патологии. // Анналы клинической и экспериментальной неврологии. – 2013. – Т. 7. – № 1. – С. 45–51.
4. Кононова Е.П. Лобная область взрослого человека. // Тр. Ин-та мозга. – Москва.: Государственный институт мозга, 1938. – Вып. III–IV. – С. 213–271.
5. Кремнева Е.И., Коновалов Р.Н., Кротенкова М.В., Кадыков А.С., Боголепова И.Н.. Белопасова А.В. Функциоанальная асимметрия речевых структур у здоровых людей, выявляемая при помощи функциональной магнитно-резонансной томографии // Современные направления исследований функциональной межполушарной асимметрии и пластичности мозга: материалы Всероссийской конференции с международным участием. – М.: Научный мир, 2010. – С. 173–177.
6. Лурия А.Р. Основы нейропсихологии. – М.: МГУ, 1973. – 192 с.
7. Оржеховская Н.С. Половой диморфизм нейроглиальных соотношений в лобных полях мозга человека // Морфология. – 2005. – № 1. – Т. 127. – С. 7–9.
8. Салмина А.Б., Окунева О.С., Таранушенко Т.Е., Фурсов А.А., Прокопенко С.В., Михуткина С.В., Малиновская Н.А., Тагаева Г.А. Роль нейрон-астроглиальных взаимодействий в дизрегуляции энергетического метаболизма при ишемическом перинатальном поражении головного мозга // Анналы клинической и экспериментальной неврологии. – 2008. – Т. 2. – № 3. – С. 44–51.
9. Функциональная межполушарная асимметрия. Хрестоматия. – М.: Научный мир, 2004. – 728 с.
10. Bryden M.P. Laterality: functional asymmetry in the human brain. – New York: Academic Press, 1982.
11. McGlone J. Sex differences in human brain asymmetry: a critical survey // Behav. Brain Sci. – 1980. – Vol. 3. – P. 215–263.
12. Pakkenberg B., Gundersen H.J. Neocortical neuron number in humans: Effect of sex and age // J Comp Neurol. – 1997. – Vol. 384. – P. 312–320.
13. Powell J.1., Lewis P.A., Roberts N., García-Fiñana M., Dunbar R.I. Orbital prefrontal cortex volume predicts social network size: an imaging study of individual differences in humans // Proc Biol Sci. – 2012. – Vol. 7. – № 279 (1736). – P. 2157–2162.
14. Raine A., Lencz T., Bihrle S., LaCasse L., Colletti P. Reduced prefrontal gray matter volume and reduced autonomic activity in antisocial personality disorder // Arh Gen Psychiatry. – 2000. – Vol. 57. – P. 119–127.
15. Tranel D.1., Damasio H., Denburg N.L., Bechara A. Does gender play a role in functional asymmetry of ventromedial prefrontal cortex? // Brain. – 2005. – Vol. 128. – Pt. 12. – P. 2872–2881.

В настоящее время в литературе накоплено огромное количество данных, которые свидетельствуют о функциональной асимметрии полушарий мозга человека [5, 9, 10]. Поиски морфологических коррелятов этих межполушарных отличий является приоритетным направлением современной нейроморфологии.

В настоящее время неоспоримо доказано, что между мужчинами и женщинами имеется большая разница в таких проявлениях, как восприятие, внимание, память. Мужчины и женщины используют разные части мозга чтобы закодировать воспоминания, эмоции, решения определенных проблем, принятия решений [1, 11, 15]. Литературные данные свидетельствуют о том, что в реализации этих когнитивных функций большую роль принимают структуры префронтального отдела мозга, которые занимают ростральную часть лобной доли на базальной, медиальной и дорзо-латеральной поверхности полушарий [6, 13, 15]. Лобные структуры мозга значительно развиваются у человека. Так, площадь поля 10 увеличивается от 11,6–14,3 % у обезьян до 22,4 % у человека [4]. Данные по изучению межполушарной асимметрии и гендерных отличий префронтального отдела мозга представлены в литературе преимущественно МРТ-исследованиями протяженности и глубины борозд, толщины коры, объёма белого и серого вещества в различных его частях и секторах [13, 14]. Цитоархитектонические исследования префронтальной коры мозга человека имеются в литературе в ограниченном количестве [1, 2, 4, 7, 12].

Цель исследования – выявление цитоархитектонических особенностей строения поля 10 коры префронтального отдела мозга женщин.

Материалы и методы исследования

Исследовались непрерывные серии парафиновых, фронтальных срезов мозга женщин в возрасте 19–33 лет. Толщина срезов 20 мкм, окраска – крезилом фиолетовым по методу Ниссля. Всего исследовано 10 полушарий мозга женщин, умерших от соматической патологии или несчастного случая и не страдавших при жизни психическими и неврологическими заболеваниями. На каждом 40-м срезе была проведена дифференцировка поля 10. Морфометрические исследования проводились на извилинах базальной поверхности. Были изучены следующие цитоархитектонические характеристики коры поля 10.

Толщина коры и толщина ассоциативного слоя III измерялась на вершине извилин на микроскопе МБС-9 с цифровой камерой-окуляром DCM 130 в программе ScopePhoto (n = 30).

Площадь профильного поля пирамидных нейронов слоя III3 исследовалась в идентичных местах левых и правых полушарий на комплексе электронно-оптического анализа изображений «Leica» (Германия) об. х40, ок. х10. Измерялись только те нейроны, у которых четко выделялись ядро и ядрышко (n = 100–130). По величине площади профильного поля пирамидных нейронов в слое III3 нами выделено 3 класса нейронов: мелкие – до 150 мкм2, средние – от 150 до 270 мкм2 и крупные свыше 270 мкм2. Определена доля нейронов каждого класса.

Подсчет плотности нейронов, всей глии, количества сателлитных глиоцитов и их доли от всей глии, количество нейронов, окруженных сателлитными глиоцитами, и их доли от всех нейронов проводились в поле зрения площадью 41500 мкм2. Подсчет данных показателей был проведен в семи полях зрения (об. х40, ок. х10). Сателлитными глиоцитами считались те, которые располагались от нейронов на расстоянии диаметра ядра глиоцита. Подсчитывались только те нейроны и глиоциты, которые имели четкий контур.

Статистическая обработка данных выполнена в программе Statistica 8.0. Значимость межполушарных отличий изученных характеристик определялась с использованием парного теста Вилкоксона и U-критерия Манна – Уитни при уровне значимости р < 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Поле 10 коры мозга женщин на базальной поверхности полушарий характеризуется четко выраженной горизонтальной и тонкой радиальной исчерченностью коры. Гранулярные слои II и IV хорошо выражены. Подслои слоя III разграничены слабо в связи с тем, что размер нейронов увеличивается в глубину постепенно. Наблюдается просветление на уровне подслоя V2. Межполушарные отличия цитоархитектоники коры поля 10 в мозге женщин незначительны (рис. 1).

Анализ морфометрических данных показал следующее. Толщина коры поля 10 префронтального отдела коры мозга женщин варьировалась в исследованных случаях в левых полушариях мозга от 2,33 до 2,69 мм, в правых полушариях от 2,23 до 2,65 мм. В среднем по выборке она была равна в левых полушариях 2,54 ± 0,22 мм, в правых полушариях – 2, 47 ± 0,22 мм. Таким образом, толщина коры поля 10 имела большее значение (р = 0,03) в левых полушариях, чем в правых полушариях мозга (рис. 2).

pic_11.tif

Левое полушарие Правое полушарие

Рис. 1. Цитоархитектоника поля 10 коры мозга женщины (А-1). Окраска крезиловым фиолетовым по методу Ниссля, об. х2,5, ок. х10

pic_12.wmf

Рис. 2. Толщина коры поля 10 мозга женщин. * – межполушарные отличия статистически значимы, р ≤ 0,05 (Mann – Whitney U test)

Толщина ассоциативного слоя III так же, как и толщина коры, в левых и правых полушариях значительно изменялась от мозга к мозгу. В среднем по группе она была равна в левых полушариях 0,68 ± 0,10 мм, в правых – 0,70 ± 0,09 мм. Достоверных отличий толщины слоя III коры поля 10 между исследованными левыми и правыми полушариями мозга женщин не обнаружено (р = 0,06).

Поле 10 коры мозга женщин характеризуется достаточной мелкоклеточностью коры. Ассоциативный слой III преимущественно состоит из нейронов малой и средней величины, крупные нейроны в небольшом количестве имеются в подслое III3. Площадь профильного поля пирамидных нейронов данной структуры варьировалась в левых полушариях от 122,0 до 175,5 мкм2, в правых – от 144,5 до 196,1 мкм2. Во всех изученных нами случаях большая величина площади профильного поля пирамидных нейронов слоя III3 отмечалась в правых полушариях мозга по сравнению с левыми. В среднем по выборке в левых полушариях мозга она была равна 151,4 ± 58,3 мкм2, в правых значительно больше – 165,1 ± 61,6 мкм2. Межполушарные отличия величины данной характеристики статистически достоверны (р = 0,0003).

Исследование нейронного состава изученной структуры мозга показало, что в левых полушариях по сравнению с правыми наблюдается увеличение процента нейронов небольшого размера (53,1 %). Доля нейронов средней и крупной величины составляет 43,6 % и 3,3 %. В правом полушарии мозга мелкие нейроны составляют 45,4 % и несколько большая величина приходится на долю нейронов среднего и крупного размера (47,7 и 6,8 %) (рис. 3).

Большой интерес представляют данные нейроно-глиальных соотношений, которым в литературе в настоящее время уделяется пристальное внимание [3, 8]. Плотность нейронов в слое III3 коры поля 10 в левых и правых полушариях мозга женщин отличается очень незначительно. В среднем по выборке она одинакова и равна 22,5 ± 5,3 в левом полушарии и 22,6 ± 3,7 в правом (р = 0,96). В то же время в левых полушариях мозга по сравнению с правыми во всех наблюдениях отмечается большая величина плотности всей глии, которая в одном поле зрения в среднем равна 52,9 ± 10,06, в то время как в правых полушариях она была значительно меньше – 48,0 ± 11,14. Межполушарные отличия величины данного показателя статистически значимы (р = 0,028).

В целом по выборке у женщин в левом полушарии мозга в слое III3 коры поля 10 на один нейрон приходится большее число глиоцитов. Глиальный индекс в изученной структуре мозга женщин в левых полушариях равен 2,4, в правых – 2,1.

В левых полушариях мозга женщин в слое III3 поля 10 также наблюдается тенденция к увеличению доли нейронов, окруженных сателлитной глией. В левых полушариях мозга она в среднем составляет 55,1 %, в правых – 50,0 %. Однако статистически значимых межполушарных отличий величины данного показателя не выявлено (р = 0,90). Плотность и доля сателлитных глиоцитов в слое III3 коры поля 10 также статистически не отличается в левых и правых полушариях мозга женщин (р = 0,36). Однако в большинстве наблюдений их величина доминирует в левых полушариях (рис. 4).

pic_13.wmf pic_14.wmf

Рис. 3. Нейронный состав слоя III3 коры поля 10 мозга женщин (%)

pic_15.wmf pic_16.wmf

Рис. 4. Нейроно-глиальные соотношения слоя III3 коры поля 10 мозга женщин. Н – плотность нейронов; НСГ – плотность нейронов, окруженных сателлитной глией; СГ – плотность сателлитной глии; Г – плотность общей глии; * – межполушарные отличия статистически значимы. р ≤ 0,05 (Mann – Whitney U test)

Заключение

Таким образом, данные морфометрических исследований свидетельствуют о том, что кора поля 10 префронтального отдела полушарий мозга женщин характеризуется слабо выраженной межполушарной асимметрией большинства изученных характеристик. В среднем по выборке их величина не отличается в левых и правых полушариях мозга (р > 0,05). Однако в большинстве исследованных случаев в левых полушариях мозга отмечается тенденция к увеличению плотности нейронов, плотности и доли сателлитных глиоцитов и нейронов, окруженных ими. В левых полушариях мозга выявлена статистически значимая большая величина толщины коры, плотности всех глиоцитов и глиального индекса.

Вопрос гендерных отношений межполушарной асимметрии в строении и функции мозга мужчин и женщин широко обсуждается в литературе. Распространенной является точка зрения, свидетельствующая о том, что мозг женщины, как правило, менее «латерализован» чем мозг мужчины [11]. Результаты предыдущих наших исследований речедвигательных полей 44 и 45, как и данные настоящей работы, свидетельствуют о том, что структуры префронтальной коры в мозге женщин имеют более симметричный характер строения в левом и правом полушарии, чем в мозге мужчин. Однако наряду с этим необходимо отметить, что у женщин в поле 10 префронтального отдела коры наблюдается тенденция к увеличению большинства морфометрических показателей в левом полушарии мозга по сравнению с правым. В литературе имеются данные по изучению гендерных отличий функциональной асимметрии при поражениях вентромедиальной префронтальной коры [15]. Авторами было установлено, что у женщин при повреждении данной структуры в левом полушарии мозга наблюдается нарушение в социальном поведении, эмоциональных проявлениях и в принятии решений. Правостороннее повреждение вентромедиальной префронтальной коры приводит у женщин к умеренному дефициту этих функций, а в некоторых случаях они отсутствуют. Наши данные также свидетельствуют о том, что ведущие цитоархитектонические характеристики префронтальной коры мозга женщин имеют тенденцию к доминированию их величины в левом полушарии мозга.

Исследование поддержано грантом РФФИ 15-04-07882А.

Рецензенты:

Мамалыга Л.М., д.б.н., профессор кафедры анатомии и физиологии человека и животных, Московский педагогический государственный университет, г. Москва;

Базиян Б.Х., д.б.н., руководитель лаборатории нейрокибернетики, ФГБНУ НЦН, г. Москва.


Библиографическая ссылка

Боголепова И.Н., Малофеева Л.И., Агапов П.А., Малофеева И.Г. МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЦИТОАРХИТЕКТОНИКИ ПРЕФРОНТАЛЬНОЙ КОРЫ МОЗГА ЖЕНЩИН // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 2-25. – С. 5583-5587;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=38467 (дата обращения: 26.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074