Ontwikkeling van hersenen in vissen (met diagram)

In dit artikel zullen we het hebben over de ontwikkeling van hersenen in vissen.

Tijdens de ontwikkeling onderscheidt de hersenen zich als een anterieure vergroting van het ruggenmerg. De hersenen zijn het regelcentrum voor alle receptoren. De hersenen zijn ingesloten in een schedel, die kraakbeenachtig is in elasmobranchen en beenachtig in teleost.

Over het algemeen zijn de hersenen van vissen relatief klein in vergelijking met hun lichaamsafmetingen en daarom nemen de hersenen de schedelholte niet volledig in, waardoor er een kleine opening overblijft, die is gevuld met een soort geleiachtige matrix. De hersenen zijn zacht en wit en bedekt met een uitgebreid netwerk van bloedvaten, choroïde plexi genaamd.

Afdelingen van hersenen in vissen:

Het brein heeft drie hoofdafdelingen, namelijk:

1. Prosencephalon of voorhersenen

2. Mesencephalon of middenhersenen

3. Rhombencephalon of hindbrain (Fig. 12.3a, b)

De algemene organisatie in de belangrijkste groepen vissen is niet ongelijksoortig, hoewel er aanzienlijke verschillen optreden in de vorm en de vergroting van verschillende delen van de hersenen.

De homologieën van hersendelen worden samengevat door Lagler, 1962

Sommige auteurs hebben de hersenen direct verdeeld in vijf delen, namelijk telencephalon, diencephalon, mesencephalon, metencephalon en mylencephalon.

I. Prosencephalon of voorhersenen:

De voorhersenen bestaan ​​uit twee delen, namelijk:

(a) Telencephalon,

(b) Diencephalon.

(a) Telencephalon:

Het is het meest voorste deel van de voorhersenen, voornamelijk verantwoordelijk voor de ontvangst, geleiding van reukimpulsen. Telencephalon bestaat uit twee delen. De voorste gepaarde reukbol en achterste twee grote hersenhelften. De olfactorische lobben zijn anterieure geprojecteerd en slank en staan ​​bekend als reukbollen die interne holten hebben die hersenen worden genoemd met laterale ventrikels I en II.

De olfactorische lobben zijn samengesteld uit massa zenuwcellen, die geurimpulsen naar andere centra overbrengen. Er zijn aanzienlijke variaties in de structuur van het olfactorische deel. Elasmobranch en sommige benige vissen die voornamelijk afhankelijk zijn van de geur voor het zoeken naar voedsel of sociale activiteiten hebben opmerkelijk vergrote olfactorische lobben.

Sommige vissen bezitten beide delen, dwz olfactorische lobben en bollen (Puntius ticto). In andere zijn alleen reukbollen aanwezig (Tor tor, Mystus seenghala) terwijl sommige soorten alleen olfactorische lobben (Channa striatus) bevatten.

Het tweede deel van het telencephalon is het cerebrale halfrond. Ze zijn twee in cijfers en massieve massa-achtig, verbonden op middenlijn. De anteriormost grote bundel zenuwvezels verbindt de twee hemisferen en staat bekend als anterieure commissuur.

Ze zijn ook verbonden met het diencephalon door andere traktaten. De cerebrale hemisfeer wordt bedekt door een niet-nerveuze vliezige laag genaamd 'pallium', dorsolateraal gesitueerd en sub-pallium is basisch gelegen.

De voorhersenen van actinopterygains heeft een enkele, mediane ventraal ventrikel in tegenstelling tot de gepaarde ventrale (basale) ventrikels in lagere vissen. Naast de reukzin wordt aangenomen dat het telencephalon ook een andere algemene functie heeft, zoals het reguleren van agressie, seksuele activiteit en ouderlijk gedrag, het in stand houden van het lichaamsevenwicht om succesvol fokken mogelijk te maken.

Het telencephalon faciliteert ook activiteiten van lagere hersencentra en -mechanismen. Het is duidelijk uit ablatie van voorhersenen van goudvissen (Carrasius auratus) die minder respons vertonen dan normale. Het verwijderen van voorhersenen uit Tilapia resulteert in het verwaarlozen van hun jongen, terwijl ze in bepaalde minnows (Cyprinidae) minder terughoudend zijn in hun nieuwe situatie.

In de stekelbaars wordt het paaien onderdrukt en in paradijsvis (Macropodus opercularis) wordt het gedrag van het nestgebouw aangetast, wanneer hun voorpoten worden verwijderd. Bij goudvissen wordt de kleurvisie onderdrukt als gevolg van uitroeiing van voorhersenen.

(b) Diencephalon:

Het diencephalon wordt dorsaal bedekt door de achterste uitstulpingen van de hersenhelften. Het kleine gebied is zichtbaar tussen de hersenhelften en optische lobben. De diencephalon heeft een holte binnenin, de derde ventrikel. Het diencephalon wordt onderscheiden in drie delen, dwz een dorsale epithalamus, laterale thalamus en een ventrale hypothalamus.

De epithalamus bevat een choroïde plexus in het dak. Het achterste deel van het dak verheft zich om de pijnappelklier of epifyse te vormen. De epithalamus heeft twee ganglionmassa's, de 'habenulae' genaamd, die even groot zijn en ook de zenuwvezels van het telencephalon die aansluiten op de thalamus, hypothalamus en de olfactorische delen van het telencephalon (figuur 12.9a, b).

Met betrekking tot de functie van het pijnappelklierlichaam zijn twee theorieën naar voren gebracht. Volgens de eerste hypothese heeft het pijnappelklierlichaam sensorische rollen, terwijl de tweede hypothese zijn secretoire functie vermeldt. In sensorische rollen fungeert het als een baro of chemoreceptor voor hersenvocht of helpt het bij het faciliteren van de reukrespons op geslachtshormonen.

De secretoire functies hebben betrekking op de externe secretie die verband houdt met de chemische samenstelling van de hersenvocht of het metabolisme van hersenweefsel. Het is ook naar verwachting een endocriene klier met interne afscheidingen.

De thalamus bestaat uit zijwanden van het diencephalon. De thalamus fungeert als een relaiscentrum voor het overbrengen van olfactorische en dwanglichaamimpulsen naar de thalamomedullaire en thalamospinale tractus. Het ventrale deel van thalamus draagt ​​geniculaire kernen of ganglia. Deze ganglia zijn goed ontwikkeld in haaien en staan ​​bekend als geniculate lobben.

De hypothalamus vormt de vloer van het diencephalon. Het is het grootste en het belangrijkste deel van diencephalon. Het voorste deel van de hypothalamus bevat een gebied van de preoptica. Echter, vanuit het ventrale deel van hypothalamus projecten een zakachtige neerwaartse groei, bekend als het infundibulum.

Het uiteinde van infundibulum draagt ​​hypofyse of hypofyse. Er zijn twee belangrijke nuclei centra aanwezig in de hypothalamus, de ene is nucleus preopticus en de andere is nucleus lateralis tuberis. Beide zijn opgebouwd uit zenuwcellen van de secretoire aard. In Osteichthyes strekt het onderste deel van de hypothalamus zich lateraal uit, wat bekend staat als inferieure kwab.

De saccus vasculosus is een sterk vasculair uitsteeksel van de ventrale wand van het diencephalon van vissen. Het wordt beschouwd als benthisch orgaan dat veranderingen in waterdruk detecteert. Het speelt ook een secretorische rol.

Het diencephalon fungeert als een belangrijk correlatiecentrum voor inkomende en uitgaande berichten over interne homeostase. De hypothalamus speelt een belangrijke rol bij het reguleren van het endocriene systeem via de hypofyse.

II. Mesencephalon of Midbrain:

Het mesencefalon of de middenhersenen zijn relatief groot. Het bestaat uit het dorsale optische tectum en het ventrale tegumentum. Vissen die zich voeden met het zicht, hebben een grote optische lob. Het optische tectum verschijnt als twee optische lobben vanaf de dorsale kant.

Het ventrikel communiceert het mesencephalon als nauwe holte, genaamd aquaductus mesencephali of aquaduct van Sylvius. Er is aanzienlijke variatie in de histologische structuur van het optische tectum.

Volgens Ariens Kriens Kapper (1960) bestaat het optische tectum uit zes lagen die als volgt zijn:

1. De oppervlakkige laag, het stratum opticum dat wordt geïnnerveerd door optische zenuwvezels.

2. Stratum fibrosum, griseum oppervlakkig, dat een belangrijke plaats van visueel inzicht is en zenuwvezels en zenuwcellen bezit.

3. Stratum griseum centrale bestaat uit zenuwcellen van efferente zenuwen.

4. Stratum album centrale, het bestaat uit zenuwvezels van efferente zenuwen en is geassocieerd met oculomotor en thalamus.

5. Stratum griseum periventricular omvattende zenuwcellen die verbonden is met de vezels van het periventriculaire systeem.

6. Stratum fibrosum periventricular, ligt voor aquaductus mesencephalic en bezit talrijke zenuwvezels.

Vanwege deze meerlagige rangschikking van de zenuwcellen in optisch tectum, wordt het vaak beschouwd als homoloog met de hersenschors van zoogdieren.

Het middenventrale deel van het optische tectum bevat een uitsteeksel, torus longitudis, dat helpt bij de integratie tussen het gevoel van evenwicht en het gezichtsvermogen. Er is een sterk bewijs voor optisch tectum als coördinatiecentrum in het ooglichaam en compenseren de afwezigheid van een echt optisch chiasma van beenvissen.

Elektrische stimulatie van tegumentum resulteert in ongecoördineerde reactie van de locomotief. Optic tectum is een belangrijk correlatiecentrum voor verschillende soorten impulsen van de hersenen.

III. Rhombencephalon of Hindbrain:

De achterhersenen bestaan ​​uit cerebellum of metencephalon en medulla oblongata of mylencephalon.

(a) Cerebellum of Metencephalon:

Het cerebellum ontwikkelt zich als prominente dorsale uitlopers van de medulla. Het voorste deel steekt voorwaarts uit in de holte van de ooglobben en staat bekend als valvula cerebelli, dat is samengesteld uit cortex en medulla. De cortex bestaat uit drie verschillende lagen met verschillend gevormde zenuwcellen.

(i) De moleculaire of hoofdontvangende laag die Purkinje-cel-dendrieten en gliacellen omvat.

(ii) De korrelige cellaag bestaat uit kleine korrelige cellen en ontvangt ook de axonen van de Purkinje-cel. Vissen met een goed ontwikkeld smaak- (karpers) en lateraal lijn (meerval) systeem hebben een meer ontwikkelde vulvula cerebelli.

Ze zijn het grootste onderdeel van het brein en projecteren vooruit voorbij de voorhersenen in de mormyrids. Omdat mormyriden zwakke elektrische stromen genereren en erop reageren, wordt aangenomen dat hun vergrote cerebellum betrokken is bij de ontvangst van elektrische impulsen.

Elasmobranches vertoont een toename van de grootte van de kleine hersenen in vergelijking met de Cyclostomes. De hondshaai (kleine haai) bezit eenvoudige bilobed cerebellum. Echter, de makreel haaien die groot en snel zijn, hebben het grotere cerebellum dat veel deel uitmaakt van de hersenen. In deze vissen wordt het cerebellum ingewikkeld om het oppervlaktegebied te vergroten (figuren 12.8a, b, c).

De elektrische stroom die vissen vreet, zoals mormyriden en de elektrische meerval (Malapterurus), bevat een zeer goed ontwikkeld cerebellum dat te maken heeft met elektrische impulsen.

De holte van het cerebellum staat bekend als metacool, dat prominent aanwezig is in haaien en roggen (Elasmobranchs) en is volledig verdwenen in het kleine bloed van hogere benige vissen. De belangrijkste functies van de kleine hersenen zijn het beheersen van zwemmende equilibratie, onderhoud en coördinatie van spiertonus en oriëntatie in de ruimte.

(b) Medulla Oblongata of Mylencephalon of Brain Stem:

De medulla oblongata of mylencephalon is het meest achterste deel van de hersenen, dat kan worden onderscheiden van het ruggenmerg. De medulla is deelbaar in kolommen met zenuwvezels op basis van de soorten verzonden informatie. Zo zijn er viscerale en somatische sensorische en viscerale en somatische motorische kolommen.

De medulla bevat kernen van hersenzenuwen van III tot X, anteroposterieur gerangschikt. (Figuren 12.3 & 12.4). De verschillende delen van medulla worden vergroot met de ontwikkeling van verschillende zintuigen. De medulla bevat een holte aan de binnenkant, die bekend staat als de vierde ventrikel. Sommige vissen zoals Culupea en Mugil hebben prominente gepareerde zwellingen, 'cristae cerebelli' genoemd, aanwezig op de anterolaterale grens van het vierde ventrikel.

Deze cristae houden verband met het schoolgedrag van deze vissen. In de goudvis zijn prominente vagale lobben aanwezig achter de cristae cerebelli, waaruit IX en X hersenzenuwen ontstaan. Deze vis heeft ook een palatinaal orgaan dat zich op het dak van de mond bevindt, en helpt het voedsel te testen op smaak en aanraking.

Een andere prominente structuur, de gelaatskwab of tuberculum. impar (Fig. 12.6) gevonden achter het cerebellum in Cyprinus carpio. In de gelaatslobben worden de smaak- en voelbare impulsen gecorrigeerd met viscerale zintuiglijke signalen als het voortkomt uit de fusie van wortelelementen van de gezichtszone (VII) en (X).

De medulla van hogere benige vissen (Actinopterygii) hebben een paar grote neuronen die de reuzencellen van Mauthner worden genoemd. Deze cellen zijn aanwezig op het niveau van hersenzenuw VIII. In Anguilla en Mola zijn de Mauthner-cellen afwezig en minder prominent in bodembewoners zoals grondels en schorpioenvissen.

Deze cellen zijn motorcoördinator voor het overbrengen van meerdere sensorische impulsen, voornamelijk van laterale centra naar de caudale en lichaamzwemmende spieren.

De medulla is sensorische en sensorische coördinatiecentra en een heruitzettingsgebied tussen de resterende hersenen en het ruggenmerg. Medulla heeft ook bepaalde centra die sommige somatische en viscerale functies controleren. Onder beenvissen omvatten deze functies ademhaling, verlamming van de lichaamskleur en osmoregulerend.