Sự phát triển của não ở cá (Với sơ đồ)

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ thảo luận về sự phát triển của não ở cá.

Trong quá trình phát triển, bộ não phân biệt như một sự mở rộng trước của tủy sống. Bộ não là trung tâm điều tiết cho tất cả các thụ thể. Bộ não được bao bọc trong một cranium, đó là sụn trong elasmobranchs và xương trong teleost.

Nói chung, bộ não của cá tương đối nhỏ so với kích thước cơ thể của chúng và do đó não không chiếm hoàn toàn khoang sọ, để lại một khoảng trống nhỏ, chứa đầy một loại ma trận gelatin. Não mềm và trắng và được bao phủ bởi mạng lưới mạch máu rộng lớn gọi là màng đệm.

Bộ phận của não ở cá:

Bộ não có ba bộ phận chính tức là:

1. Prosencephalon hoặc forebrain

2. Mesencephalon hoặc midbrain

3. Rhombencephalon hoặc hindbrain (Hình 12.3a, b)

Tổ chức chung trong các nhóm cá chính không giống nhau, mặc dù sự khác biệt đáng kể xảy ra ở dạng và sự mở rộng của các phần khác nhau của não.

Các tương đồng của các bộ phận não được tóm tắt bởi Lagler, 1962

Một số tác giả đã chia não trực tiếp thành năm phần, viz., Telencephalon, diencephalon, mesencephalon, metencephalon và mylencephalon.

I. Prosencephalon hoặc Prembrain:

Chân trước bao gồm hai phần, viz:

(a) Điện thoại,

(b) Diencephalon.

(a) Điện thoại:

Đây là phần trước nhất của tiền đình, chủ yếu chịu trách nhiệm tiếp nhận, dẫn truyền xung động mùi. Telencephalon bao gồm hai phần. Các khứu giác kết hợp với khứu giác, và sau hai bán cầu não lớn. Thùy khứu giác được chiếu trước và thon và được gọi là bóng khứu giác có các khoang bên trong gọi là não có tâm thất I và II.

Thùy khứu giác bao gồm khối các tế bào thần kinh, truyền xung động mùi đến các trung tâm khác. Có sự khác biệt đáng kể trong cấu trúc của phần khứu giác. Elasmobranch và một số loài cá xương sống phụ thuộc chủ yếu vào mùi để tìm kiếm thức ăn hoặc các hoạt động xã hội có thùy khứu giác mở rộng đáng kể.

Một số loài cá sở hữu cả hai phần, ví dụ, thùy khứu giác và củ (Puntius ticto). Ở những người khác, chỉ có bóng đèn khứu giác (Tor tor, Mystus seenghala) trong khi một số loài chỉ chứa thùy khứu giác (Channa striatus).

Phần thứ hai của telencephalon là bán cầu não. Chúng là hai trong số và giống như khối rắn, nối trên đường giữa. Các bó sợi thần kinh lớn phía trước nối liền hai bán cầu và được gọi là tuyến trước.

Chúng cũng được kết nối với diencephalon bởi các vùng khác. Bán cầu não được bao phủ bởi một lớp màng không phải thần kinh gọi là "pallium", nằm ở mặt lưng và tiểu pallium nằm ở vị trí cơ bản.

Chân trước của xạ khuẩn có một tâm thất đơn, trung vị trái ngược với tâm thất thất (cặp cơ bản) ở các loài cá thấp hơn. Ngoài khứu giác, telencephalon được cho là phục vụ các chức năng tổng quát khác như điều chỉnh sự gây hấn, hoạt động tình dục và hành vi của cha mẹ, duy trì trạng thái cân bằng cơ thể để tạo điều kiện sinh sản thành công.

Telencephalon cũng tạo điều kiện cho các hoạt động của các trung tâm và cơ chế não dưới. Rõ ràng là từ việc cắt bỏ tổ tiên của cá vàng (Carrasius auratus) cho thấy phản ứng ít hơn so với những người bình thường. Việc loại bỏ tổ tiên khỏi cá rô phi dẫn đến việc bỏ bê con non của chúng, trong khi ở một số loài nhỏ nhất định (DETinidae) làm cho chúng ít thận trọng hơn với tình huống mới của chúng.

Ở cá gai, sinh sản bị ức chế và ở cá thiên đường (Macropodus opercularis) hành vi xây dựng tổ bị ảnh hưởng, khi các xương sống của chúng bị loại bỏ. Ở cá vàng, tầm nhìn màu bị ức chế do sự tuyệt chủng của tổ tiên.

(b) Diencephalon:

Các diencephalon được bao phủ bởi mặt sau của phình sau của bán cầu não. Diện tích nhỏ của nó có thể nhìn thấy giữa bán cầu não và thùy quang. Diencephalon sở hữu khoang bên trong, được gọi là tâm thất thứ ba. Diencephalon được phân biệt thành ba phần, tức là một biểu mô lưng, đồi thị bên và một vùng dưới đồi.

Biểu mô chứa một đám rối màng đệm trên mái của nó. Phần sau của mái nhà nâng lên để tạo thành tuyến tùng hoặc biểu mô. Biểu mô có hai khối hạch, được gọi là 'habenulae', có kích thước bằng nhau và cũng là các sợi thần kinh từ telencephalon kết nối với đồi thị, vùng dưới đồi và vùng khứu giác của telencephalon (Figs. 12.9a, b).

Về chức năng của thân thông, hai lý thuyết đã được đưa ra. Theo giả thuyết thứ nhất, cơ thể quả thông có vai trò cảm giác trong khi giả thuyết thứ hai nêu chức năng bài tiết của nó. Trong vai trò cảm giác, nó hoạt động như một baro hoặc chemoreceptor cho dịch não tủy hoặc giúp tạo điều kiện cho phản ứng khứu giác với hormone giới tính.

Các chức năng bài tiết liên quan đến bài tiết bên ngoài liên quan đến thành phần hóa học của dịch não tủy hoặc chuyển hóa mô não. Nó cũng được dự kiến ​​là một tuyến nội tiết với dịch tiết bên trong.

Các đồi thị bao gồm các bức tường bên của diencephalon. Các đồi thị hoạt động như một trung tâm chuyển tiếp để truyền các xung động cơ quan khứu giác và eo biển đến đường thalamomedullar và đồi thị. Phần bụng của đồi thị mang hạt nhân hoặc hạch. Những hạch này được phát triển tốt ở cá mập và được gọi là thùy di truyền.

Vùng dưới đồi tạo thành sàn của diencephalon. Đây là phần lớn nhất và quan trọng nhất của diencephalon. Phần trước của vùng dưới đồi chứa vùng tiền sản. Tuy nhiên, từ phần bụng của vùng dưới đồi dự án tăng trưởng giống như túi, được gọi là infundibulum.

Đầu của infundibulum chịu thôi miên hoặc tuyến yên. Có hai trung tâm hạt nhân quan trọng hiện diện ở vùng dưới đồi, một là hạt nhân tiền sản và hai là hạt nhân lateralis tuberis. Cả hai đều được tạo thành từ các tế bào thần kinh có bản chất tiết. Ở Osteichthyes, phần dưới của vùng dưới đồi kéo dài về phía bên được gọi là thùy dưới.

Saccus vasculosus là phần nhô ra rất cao của thành bụng của diencephalon của cá. Nó được coi là cơ quan đáy phát hiện những thay đổi trong áp lực nước. Nó cũng đóng một vai trò bí mật.

Diencephalon hoạt động như một trung tâm tương quan quan trọng cho thông điệp đến và đi liên quan đến cân bằng nội môi. Vùng dưới đồi đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa hệ thống nội tiết thông qua tuyến yên.

II. Mesencephalon hoặc Midbrain:

Mesencephalon hoặc midbrain tương đối lớn. Nó được tạo thành từ kiến ​​tạo vây lưng và tegumentum bụng. Cá ăn bằng mắt có thùy quang lớn. Các kiến ​​tạo quang xuất hiện dưới dạng hai thùy quang từ phía lưng.

Tâm thất truyền thông mesencephalon dưới dạng khoang hẹp, được gọi là aquaductus mesencephali hoặc aqueduct của Sylvius. Có sự khác biệt đáng kể trong cấu trúc mô học của kiến ​​tạo quang.

Theo Ariens Kriens Kapper (1960), kiến ​​tạo quang học bao gồm sáu lớp như sau:

1. Lớp bề mặt, tầng tầng được phân bố bằng các sợi thần kinh thị giác.

2. Stratum fibrosum, griseum bề ngoài, là một vị trí quan trọng của cảm giác thị giác và sở hữu các sợi thần kinh và tế bào thần kinh.

3. Stratum griseum centrale bao gồm các tế bào thần kinh của dây thần kinh sủi.

4. Stratum album centrale, nó bao gồm các sợi thần kinh của các dây thần kinh sủi bọt và được liên kết với oculomotor và thalamus.

5. Stratum griseum periventricular bao gồm các tế bào thần kinh được kết nối với các sợi của hệ thống quanh não thất.

6. Stratum fibrosum periventricular, nằm ở phía trước của aquaductus mesencephalic và sở hữu nhiều sợi thần kinh.

Do sự sắp xếp nhiều lớp của các tế bào thần kinh trong kiến ​​tạo quang, nó thường được coi là tương đồng với vỏ não của động vật có vú.

Phần giữa của kiến ​​tạo quang có chứa một phần lồi, được gọi là torus longitudinalis, giúp tích hợp giữa cảm giác cân bằng và cảm giác của thị giác. Có một bằng chứng mạnh mẽ cho kiến ​​tạo quang học là trung tâm điều phối cơ thể mắt và bù đắp sự vắng mặt của một chi cheo mắt thực sự của cá xương.

Kích thích điện của tegumentum dẫn đến phản ứng đầu máy không phối hợp. Quang học là một trung tâm tương quan quan trọng đối với các loại xung động của não.

III. Rhombencephalon hoặc Hindbrain:

Các hindbrain bao gồm tiểu não hoặc metencephalon và medulla oblongata hoặc mylencephalon.

(a) Tiểu não hoặc Metencephalon:

Tiểu não phát triển như những phần nổi ở lưng nổi bật từ tủy. Phần trước của nó chiếu thẳng vào khoang thùy quang và được gọi là valvula cerebelli bao gồm vỏ não và tủy. Vỏ não được tạo thành từ ba lớp riêng biệt bao gồm các tế bào thần kinh có hình dạng khác nhau.

(i) Lớp tiếp nhận phân tử hoặc chính bao gồm đuôi gai tế bào Purkinje và tế bào glia.

(ii) Lớp tế bào hạt bao gồm các tế bào hạt nhỏ và cũng nhận được các sợi tế bào Purkinje. Các loài cá có hệ thống động lực phát triển tốt (cá chép) và đường bên (cá da trơn) có một loại ngũ cốc phát triển hơn.

Chúng là thành phần lớn nhất của bộ não và dự phóng vượt ra ngoài các tổ tiên trong mormyrids. Kể từ khi mormyrids tạo ra và phản ứng với dòng điện yếu, người ta cho rằng tiểu não mở rộng của chúng có liên quan đến việc tiếp nhận các xung điện.

Elasmobranchs cho thấy sự gia tăng kích thước của tiểu não so với Cyclostomes. Cá chó (cá mập nhỏ) sở hữu tiểu não đơn giản. Tuy nhiên, những con cá mập cá thu lớn và nhanh nhẹn, có tiểu não lớn hơn chiếm phần lớn bộ não. Ở những loài cá này, tiểu não trở nên phức tạp để tăng diện tích bề mặt (Hình 12.8a, b, c).

Các loài cá phóng điện như mormyrids và cá da trơn điện (Mal CHƯƠNGurus) chứa tiểu não phát triển rất tốt đối phó với các xung điện.

Khoang của tiểu não được gọi là metacoel, nổi bật trong cá mập và cá đuối (Elasmobranchs) và hoàn toàn biến mất trong tiểu não của các loài cá xương cao hơn. Các chức năng chính của tiểu não là kiểm soát cân bằng bơi, duy trì và điều phối tonus cơ bắp và định hướng trong không gian.

(b) Medulla Oblongata hoặc Mylencephalon hoặc Thân não:

Tủy tủy hoặc mylencephalon là phần sau của não, có thể được phân biệt với tủy sống. Tủy được chia thành các cột của các sợi thần kinh dựa trên các loại thông tin được truyền. Do đó, có cảm giác nội tạng và soma và cột động cơ nội tạng và soma.

Tủy chứa các hạt nhân của các dây thần kinh sọ từ III đến X, được sắp xếp trước. (Hình 12.3 & 12.4). Các phần khác nhau của tủy được mở rộng với sự phát triển của các giác quan khác nhau. Tủy chứa một khoang bên trong, được gọi là tâm thất thứ tư. Một số loài cá như Culupea và Mugil sở hữu những vết sưng nổi bật được gọi là 'cristae cerebelli' trên ranh giới trước của tâm thất thứ tư.

Những cristae này có liên quan đến hành vi đến trường của những con cá này. Trong cá vàng, thùy âm đạo nổi bật có mặt phía sau cristae cerebelli, từ đó phát sinh dây thần kinh sọ IX và X. Loài cá này cũng sở hữu một cơ quan vòm miệng được tìm thấy trong vòm miệng, giúp kiểm tra thức ăn bằng hương vị và xúc giác.

Một cấu trúc nổi bật khác, thùy mặt hoặc tuberculum. impar (Hình 12.6) được tìm thấy đằng sau tiểu não ở bộ phận ăn thịt người. Trong các thùy trên khuôn mặt, các xung động lực và xúc giác được điều chỉnh bằng các giác quan nội tạng khi nó phát sinh từ sự hợp nhất của các yếu tố gốc của khuôn mặt (VII) và (X).

Tủy của các loài cá xương cao hơn (Actinopterygii) có một cặp tế bào thần kinh lớn được gọi là các tế bào khổng lồ của Mauthner. Những tế bào này hiện diện ở cấp độ của dây thần kinh sọ não VIII. Ở Anguilla và Mola, các tế bào Mauthner vắng mặt trong khi ít nổi bật hơn ở những cư dân dưới đáy như cá bống và cá bọ cạp.

Những tế bào này là điều phối viên vận động để truyền nhiều xung cảm giác chủ yếu từ các trung tâm đường bên đến các cơ bơi đuôi và cơ thể.

Tủy là trung tâm điều phối cảm giác và cảm giác và một khu vực chuyển tiếp giữa não và tủy sống còn lại. Medulla cũng có một số trung tâm nhất định kiểm soát một số chức năng soma và nội tạng. Trong số các loài cá xương, các chức năng này bao gồm hô hấp, nhạt màu cơ thể và thẩm thấu.