Załącznik 1 - autoreferat w języku polskim

Gorzów Wlkp., dnia 18.05.2012 r.
Autoreferat
1. Imię i Nazwisko
Leszek Zguczyński
2. Posiadane dyplomy, stopnie naukowe - z podaniem nazwy, miejsca i roku ich
uzyskania oraz tytułu rozprawy doktorskiej
1985 rok – magister kultury fizycznej, Zamiejscowy Wydział Wychowania Fizycznego w
Gorzowie Wlkp., Akademii Wychowania Fizycznego w Poznaniu.
1996 rok – doktor nauk o kulturze fizycznej, Wydział Wychowania Fizycznego, Akademia
Wychowania Fizycznego w Poznaniu, rozprawa pt. „Obustronne rzutowanie neuronów jader
mostu do kory płacików przypośrodkowych móŜdŜku u królika. Badania przy uŜyciu
znaczników fluorescencyjnych” (załącznik nr 3).
3. Informacje o dotychczasowym zatrudnieniu w jednostkach naukowych
- od września 1985 do sierpnia 1996 roku – asystent w Zakładzie Anatomii Zamiejscowego
Wydziału Wychowania Fizycznego przekształconego w 1992 roku w Instytut Wychowania
Fizycznego w Gorzowie Wlkp., Akademii Wychowania Fizycznego w Poznaniu,
- od września 1996 do sierpnia 2009 roku – adiunkt w Zakładzie Anatomii Instytutu
Wychowania Fizycznego przekształconego w 2002 roku w Instytut Kultury Fizycznej, a w
roku 2003 w Zamiejscowy Wydział Kultury Fizycznej w Gorzowie Wlkp., Akademii
Wychowania Fizycznego w Poznaniu,
-
od września 2009 roku – starszy wykładowca w Zakładzie Anatomii i Antropologii
Zamiejscowego Wydziału Kultury Fizycznej w Gorzowie Wlkp., Akademii Wychowania
Fizycznego w Poznaniu.
4. Wskazane osiągnięcia wynikające z art. 16 ust. 2 ustawy z dnia 14 marca 2003 r. o
stopniach naukowych i tytule naukowym (Dz. U. nr 65, poz. 595 ze zm.):
1
a) autor/autorzy, tytuł/tytuły publikacji, rok wydania, nazwa wydawnictwa
Cykl 3 tematycznie powiązanych publikacji pod zbiorczym tytułem: „Topografia neuronów
ośrodków pnia mózgu rzutujących niezaleŜnie i poprzez kolateralne aksonów do kory płata
tylnego móŜdŜku, uczestniczących w procesach koordynacji ruchowej”.
1.
Zguczyński L., Bukowska D., Mierzejewska-KrzyŜowska B.: Topography of
olivocerebellar projections to the uvula and paramedian lobule in the rabbit:
Comparison with other species. Annals of Anat. 2008, 190, 368-382. MNiSW10 pkt; IF- 0.932; wkład własny-85%.
2.
Zguczyński L., Bukowska D., Mierzejewska-KrzyŜowska B.: Organization of
the pontocerebellar projection to the paramedian lobule and caudal vermis: a
retrograde fluorescent tracer study in the rabbit. Cells Tissues Organs 2010,
192, 395-408. MNiSW- 32 pkt; IF- 2.302; wkład własny-85%.
3.
Zguczyński L., Bukowska D., Mierzejewska-KrzyŜowska B.: Dorsal column
nuclei
projection to the cerebellar caudal vermis in the rabbit revealed by a
fluorescent double-labeling method. Cells Tissues Organs 2012, opublikowana
online, 24 kwiecień 2012 (DOI: 10.1159/000335039). MNiSW-32 pkt; IF2.302; wkład własny-85%.
Wkład własny określono na podstawie oświadczeń współautorów (załącznik nr 4 i 5).
b) omówienie celu naukowego ww. prac i osiągniętych wyników wraz z omówieniem
ich ewentualnego wykorzystania
Wstęp
Wszelkie przejawy aktywności ruchowej człowieka są nierozerwalnie związane z
pracą układu nerwowego. Wykonanie nawet najprostszego ruchu dowolnego wiąŜe się z
pracą szeregu zespołów neuronalnych w obrębie ośrodkowego układu nerwowego (OUN), w
tym kory mózgu i jąder podkorowych, ośrodków pnia mózgu, móŜdŜku oraz rdzenia
kręgowego. Układ nerwowy działa jako sieć czynnościowo połączonych ze sobą niezwykle
licznych neuronów. Rozwój wiedzy o pracy układu nerwowego w odniesieniu do wyŜszych
czynności nerwowych wiąŜe się głównie ze stopniowym poszerzaniem wiedzy o tej sieci, a
badania takie oparte są o metody elektrofizjologiczne rejestracji potencjałów komórek
2
nerwowych lub neuroanatomiczne. Ze względu na inwazyjny charakter większości z tych
metod badania prowadzone są na modelach zwierzęcych, ale następnie część obserwacji
potwierdzanych jest dostępnymi metodami w badaniach na ludziach. Przyjmuje się, Ŝe
jakościowe aspekty wyników otrzymywanych w badaniach na zwierzętach, np. fakt
występowania połączeń między badanymi ośrodkami, dotyczą takŜe ludzi.
Jedną z najwaŜniejszych struktur umoŜliwiających sprawną aktywność ruchową jest
móŜdŜek. Jak powszechnie wiadomo móŜdŜek odgrywa waŜną rolę między innymi w
koordynacji ruchów, w regulacji napięcia mięśni, w utrzymaniu równowagi, kontroli ruchu
kończyn, szczególnie tych, które obejmują kilka stawów.
Funkcje te realizuje poprzez
porównywanie informacji wysyłanych z kory mózgu i z jądra czerwiennego z sygnałami
zwrotnymi z proprioceptorów, i na tej podstawie koryguje róŜnice pomiędzy zaplanowanym a
wykonywanym ruchem. Informacje o błędach wysyłane są z powrotem do kory i jądra
czerwiennego, gdzie dokonywana jest korekta sygnałów ruchowych. Ruchy, które są zbyt
szybkie, a w związku z tym nie mogą być skorygowane na bieŜąco poprzez sprzęŜenie
zwrotne, są realizowane odruchowo na bazie doświadczenia. Według najnowszych badań [17]
móŜdŜek odgrywa takŜe waŜną rolę w takich procesach jak: pamięć krótkotrwała,
koncentracja, czynności poznawcze. Jego aktywność wzrasta podczas słyszenia, odczuwania
zapachu, pragnienia oraz w czasie świadomego wykonywania ruchów.
Kora móŜdŜku ma trzy warstwy i zawiera pięć podstawowych typów komórek, które
łączą się według bardzo prostego schematu powtarzanego miliony razy. Taki sam schemat
połączeń występuje w całym móŜdŜku, jest więc bardzo prawdopodobne, Ŝe wszystkie jego
części przetwarzają informacje w taki sam sposób.
MóŜdŜek (kora i jądra) otrzymuje sygnały dwiema drogami. Włókna kiciaste,
przewodzą (pośrednio poprzez jądra mostu) informacje z kory ruchowej o zadanej trajektorii
ruchu, a takŜe sygnały proprioceptywne, przedsionkowe, wzrokowe, słuchowe. Drugą drogę
wejść stanowią włókna pnące z jąder oliwki dolnej, przesyłające sygnały o błędach
ruchowych w aktualnie wykonywanych ruchach. Wszystkie rodzaje informacji docierają
ostatecznie do komórek Purkinjego w warstwie zwojowej kory, a stamtąd do głębokich jąder
móŜdŜku, na które wpływają hamująco. Dopiero z chwilą zahamowania czynności komórek
Purkinjego (poprzez interneurony hamujące kory móŜdŜku) dochodzi do przekazania
pobudzenia z jąder móŜdŜku do innych ośrodków, poprzez drogi odmóŜdŜkowe.
Uszkodzenia dróg domóŜdŜkowych, jak teŜ samego móŜdŜku, skutkują licznymi
zaburzeniami. W przypadku połączeń badanych w niniejszej rozprawie, ich uszkodzenia jak
teŜ uszkodzenia okolic kory móŜdŜku, w których kończą się wykazane projekcje, moŜe
3
prowadzić do licznych ataksji obejmujących kończyny i tułów, mogą występować zaburzenia
równowagi, dysmetria, a takŜe utrata koordynacji w trakcie wykonywania ruchów dowolnych
i inne symptomy.
Jądra zlokalizowane w pniu mózgu kontrolują odruchowo reakcje ruchowe, czuciowe,
a nawet wegetatywne. Część z nich pośredniczy w obu kierunkowym przesyłaniu informacji
pomiędzy rdzeniem kręgowym a wyŜszymi piętrami układu nerwowego, wliczając móŜdŜek.
W obecnej pracy niektóre z jąder pnia mózgu będące źródłem projekcji do móŜdŜku stały się
obiektem naszych badań tj. jądra oliwki dolnej, jądra mostu i jądra słupa grzbietowego.
Jądra oliwki dolnej (IO) połoŜone są w części rostralnej (przedniej) i środkowej
rdzenia przedłuŜonego, składają się z kilku jąder, które otrzymują zróŜnicowane informacje
m.in. somatosensoryczne, wzrokowe, przedsionkowe i autonomiczne [14, 33, 44]. IO
wysyłają projekcje wyłącznie do przeciwstronnej połowy móŜdŜku.
Jądra mostu (PN) znajdują się w części brzusznej mostu. Stanowią stację
przekaźnikową dla informacji czuciowych, ruchowych i wzrokowych z kory mózgu i
niŜszych ośrodków OUN do móŜdŜku [20, 25].
Jądra słupa grzbietowego (DCN) połoŜone są w okolicy grzbietowej i grzbietowobocznej rdzenia przedłuŜonego. Jądra te, są pierwszą stacją przetwarzającą i przekazującą
głównie informacje proprioceptywne z róŜnych regionów ciała do wzgórza [9] i móŜdŜku [50,
51].
Połączenia pomiędzy jądrami pnia mózgu i korą móŜdŜku są od dłuŜszego czasu
przedmiotem badań w naszym laboratorium. Projekcje te badamy stosując techniki
znakowania wstecznego neuronów z uŜyciem znaczników fluorescencyjnych. Badania
prowadzone są na królikach. Prezentowana rozprawa jest wynikiem kolejnego etapu badań,
który miał ukazać szczegółową topografię neuronów w IO, PN i DCN, wysyłających
niezaleŜne i kolateralne projekcje do kory płacika przypośrodkowego, piramidy i czopka
móŜdŜku.
Płacik przypośrodkowy (PML) znajduje się w strefie pośredniej płata tylnego
móŜdŜku i zaangaŜowany jest w kontrolę czynności ruchowych zgodnostronnych kończyn.
Część rostralna otrzymuje informacje z kończyny przedniej i pyska, a część kaudalna z
kończyny tylnej [2, 7, 48, 84]. Ponadto PML otrzymuje poprzez PN sygnały czuciowe,
ruchowe i wzrokowe [20, 63]. Informacja z kory PML odprowadzana jest poprzez aksony
komórek Purkinjego wyłącznie do jąder wsuniętych móŜdŜku. W nich rozpoczynają się dwie
drogi (jedna poprzez jądro czerwienne, druga przez wzgórze i korę mózgu) do motoneuronów
rdzenia kręgowego unerwiających mięśnie kończyn.
4
Piramida (Pr) i czopek (Uv) naleŜą do robaka płata tylnego. Pr otrzymuje aferentacje z
rdzenia kręgowego, a Uv ma wzajemne połączenia z systemem przedsionkowym [49].
Ponadto, Pr i Uv otrzymują informacje ruchowe, czuciowe, wzrokowe i słuchowe z kory i
jąder pnia mózgu [10, 24]. Informacje z kory Pr i Uv przekazywane są do jądra wierzchu, a
stamtąd poprzez jądra przedsionkowe oraz przez wzgórze i korę do motoneuronów rdzenia
unerwiających mięśnie osiowe i proksymalne kończyn.
Nasze wcześniejsze badania dowiodły istnienia wyraźnych kolateralnych projekcji z
PN [85], z jądra siatkowatego nakrywki mostu (NRTP) [61] i z jąder nerwu trójdzielnego
(TSN) [27] do PML obu stron. Istnienie podobnych kolateralnych projekcji stwierdzono takŜe
u innych gatunków [6, 62, 72]. W PML kończą się aferentacje z proprioceptorów i
eksteroceptorów kończyn [7]. Wykazane w powyŜszych pracach, obustronne projekcje
poprzez odgałęzienia aksonów do PML, mogą mieć wpływ na skoordynowane skurcze mięśni
kończyn obu stron.
PowyŜsze wyniki skłoniły nas do szczegółowego zbadania aferentacji poprzez
kolaterale aksonów do części rostralnej i kaudalnej (tylnej) PML z uwagi na jego wyraźną
organizację somatotopową (patrz wyŜej). W wyniku licznych badań stwierdziliśmy istnienie
kolateralnych strzałkowych projekcji do PML, m. in. z: IO, TSN, PN, jądra „k” i NRTP, [28,
29, 30, 31, 32]. Istnienie takich projekcji moŜe mieć wpływ na skoordynowane skurcze
mięśni zgodnostronnej kończyny przedniej i tylnej, zapewniając płynność ruchów.
Konsekwencją wykrycia kolateralnych aferentacji z jąder pnia mózgu do obu półkul
móŜdŜku, jak teŜ do jednej półkuli, była próba odpowiedzi, czy badane jądra pnia mózgu
wysyłają aferentacje poprzez odgałęzienia aksonów do płacików półkuli i robaka, jak równieŜ
wyłącznie do płacików robaka. W tym celu, przeprowadzono serie eksperymentów mających
na celu zbadanie kolateralnych projekcji z PN, IO i DCN do PML i Uv, a takŜe do Pr i Uv.
Dotychczasowe
wyniki
badań
potwierdzały
istnienie
głównie
strzałkowych
kolateralnych projekcji z PN do półkuli móŜdŜku [62, 70, 72]. W dostępnej literaturze jedynie
Rosina i wsp. [70] wskazywali na istnienie poprzecznych kolaterali z PN do półkuli i robaka.
Istnienie strzałkowych kolateralnych aferentacji z IO do móŜdŜku wykazało wielu
badaczy [4, 23, 78, 79], ale tylko niewielu wskazało na istnienie poprzecznych odgałęzień
aksonów [5, 42]. Badania te przeprowadzono głównie na szczurze i kocie. Jedynie Takeda i
Maekawa [81] ujawnili obecność neuronów w IO, które wysyłają poprzeczne kolaterale do
kory półkuli i robaka móŜdŜku u królika.
W przypadku projekcji z DCN do móŜdŜku, opisano rozległe niezaleŜne projekcje do
kory robaka i półkuli [44, 50, 51, 57, 83]. Nasze wcześniejsze badania (niepublikowane)
5
wykluczyły istnienie projekcji z DCN do kory półkuli (PML). W dostępnej literaturze brak
jednak wyników wskazujących na istnienie projekcji poprzez kolaterale. Jedynie Berretta i
wsp. [13] opisali strzałkowe kolateralne aferentacje, ale tylko z jądra klinowatego bocznego
do płata przedniego i tylnego robaka.
Te zróŜnicowane wyniki, spowodowały podjęcie prezentowanych badań, których
celem była próba wyjaśnienia:
- czy w zespołach jąder IO, PN i DCN występują neurony, które poprzez kolaterale aksonów
rzutują do trzech czynnościowo odmiennych okolic kory móŜdŜku tj. PML, Pr i Uv,
- jaki jest wzór rozmieszczenia neuronów w badanych jądrach, które wysyłają niezaleŜne
projekcje do wyŜej wymienionych płacików móŜdŜku.
Próbę odpowiedzi na powyŜsze pytania podjęto stosując metodę wstecznego
transportu aksonalnego dwóch znaczników fluorescencyjnych, znakujących róŜne struktury
komórkowe. W tym celu przeprowadzono dwie serie eksperymentów, w których badano
projekcje z jąder IO, PN i DCN do PML i Uv (pierwsza seria), oraz do Pr i Uv (druga seria).
Materiał i metoda
W komórce nerwowej transport substancji wzdłuŜ jej aksonu odbywa się
dwukierunkowo, od perykarionu do zakończeń aksonu (transport postępujący) i odwrotnie
(transport wsteczny). W obu rodzajach transportu występuje transport szybki (wzdłuŜ
mikrotubul z prędkością około 200-400 mm na dobę) a w przypadku transportu postępujacego
istnieje transport wolny (0,5-10 mm na dobę). Transportem wstecznym docierają do
perykarionu z obwodowych zakończeń aksonu róŜne związki białkowe, pęcherzyki
synaptyczne opróŜnione z neurotransmitera, wirusy oraz toksyny, a tą fizjologiczną zdolność
neuronu wykorzystano w prezentowanych badaniach. Znaczniki podawane do kory móŜdŜku
były wychwytywane przez zakończenia aksonów (w obecnych badaniach iniekcje
znaczników do kory móŜdŜku), a następnie transportowane wstecznie (równieŜ poprzez
kolaterale aksonów) do macierzystych perykarionów połoŜonych w jądrach pnia mózgu (jądra
IO, PN i DCN).
Do eksperymentów wykorzystano dorosłe króliki obojga płci o wadze od 2,0 do 2,5
kg, do ich znieczulenia ogólnego zastosowano domięśniowo mieszaninę ketanestu (50 mg/kg
wagi ciała) i promazinu (19 mg/kg wagi ciała). Po głębokim znieczuleniu zwierzęta
mocowano w aparacie sterotaktycznym, następnie rozcinano skórę i za pomocą trepanu
usuwano fragmenty kości w celu odsłonięcia móŜdŜku. W dalszej kolejności uŜywając
strzykawki Hamiltona z osadzoną na jej igle mikropipetą szklaną, podawano ciśnieniowo
6
znaczniki fluorescencyjne Fast Blue (FB) i Diamidino Yellow (DY). KaŜdorazowo, iniekcje
objęły trzy warstwy komórkowe kory, dzięki czemu znaczniki wychwytywane były przez
zakończenia włókien pnących (aferentacje z IO) i kiciastych (aferentacje z PN i DCN). Po
zakończeniu podania, ubytki kostne uzupełniano spongostanem, a mięśnie i skórę zszywano.
Zwierzęta po przeŜyciu od 8 do 15 dni, ponownie głęboko znieczulano i wykonywano
perfuzję stosując sól fizjologiczną, a następnie roztwór formaliny i sacharozy. Po perfuzji
dokonywano rozległej kraniektomii w celu wyjęcia mózgowia. Wyizolowany materiał
(móŜdŜek, most, rdzeń przedłuŜony) przechowywano przez 24 godziny w roztworze
sacharozy, następnie materiał krojono na mikrotomie mroŜeniowym (móŜdŜek - strzałkowo,
most i rdzeń przedłuŜony - poprzecznie) na seryjne skrawki o grubości 40 µm. Skrawki
montowano na szkiełka podstawowe, przejaśniano ksylenem i zamykano w fluoromoncie.
Tak przygotowane preparaty przeglądano w mikroskopie fluorescencyjnym, w pasmach
światła o długości fali 410 nm.
Pojedynczo znakowane neurony (tj. znakowane FB lub DY; niezaleŜne projekcje)
wykazywały jasnoniebieską fluorescencję cytoplazmy znakowaną FB, lub złoto-Ŝółtą
fluorescencję jądra komórkowego znakowanego DY. Podwójnie FB+DY znakowane neurony
(tj. znakowane FB i DY; projekcje dywergentne) wykazywały fluorescencję cytoplazmy i
jądra komórkowego jednocześnie.
Wyniki prezentowanych badań pozwoliły na ujawnienie, (1) topografii neuronów w
IO i PN rzutujących niezaleŜnie do kory PML, Pr i Uv, a takŜe (2) wykazały topografię
neuronów w DCN, wysyłających projekcje niezaleŜne i dywergentne do Pr i Uv. Zostały one
opublikowane w cyklu trzech artykułów [86-88].
Wyniki i ich omówienie
W PML wyróŜnia się połoŜone w sekwencji tylno-przedniej podpłaciki a-f [18]. W Pr
wyróŜnia się dwa podpłaciki a i b, w Uv odpowiednio cztery podpłaciki a-d leŜące rostrokaudalnie [18, 54]. Iniekcje FB objęły róŜne kombinacje rostralnych podpłacików d, e i f w
PML, i dwa podpłaciki Pr, iniekcje DY zlokalizowane były w podpłacikach a, b i c w Uv.
W wyniku iniekcji do kory PML, Pr i Uv móŜdŜku, znakowane wstecznie neurony
zaobserwowano tylko w przeciwstronnych IO, obustronnie z przewagą przeciwstronną we
wszystkich PN z wyjątkiem jąder brzusznych, i obustronnie z przewagą zgodnostronną we
wszystkich DCN z wyjątkiem przeciwstronnego jądra klinowatego przyśrodkowego.
7
(1). Wyniki opublikowane w pierwszym artykule (Zguczyński i wsp. 2008) [86].
W skład zespołu IO wchodzą trzy jądra: główne (PO), dodatkowe przyśrodkowe
(MAO) oraz dodatkowe grzbietowe (DAO). PO składa się z dwóch blaszek: grzbietowej
(dlPO) i brzusznej (vlPO), ponadto tylna część PO obejmuje równieŜ wyrostek brzusznoboczny (vlo) oraz czapeczkę grzbietową (dc). MAO towarzyszy grzbietowo-przyśrodkowa
kolumna komórek (dmcc) i jądro β (β).
W wyniku iniekcji do części rostralnej PML i do Uv, znakowane neurony
zaobserwowano w zróŜnicowanej liczbie w poszczególnych jądrach IO tylko po stronie
przeciwnej do miejsca iniekcji. Neurony znakowane FB i DY występowały w jądrach IO w
odrębnych grupach, rostro-kaudalnie w charakterystycznych strzałkowych strefach.
Najliczniej występowały one w MAO i PO, mniej licznie w β i dmcc, oraz niewiele komórek
zaobserwowano w DAO, dc i vlo.
W MAO znakowane neurony obserwowano na niemal całej długości jądra z
wyjątkiem bieguna przedniego i tylnego, znakowane DY połoŜone były bocznie, a znakowane
FB przyśrodkowo.
W PO najwięcej znakowanych neuronów występowało w vlPO. W blaszce tej neurony
znakowane FB występowały w okolicy przyśrodkowej w części rostralnej. W ogonowej
części vlPO znajdowała się dodatkowa populacja neuronów znakowanych DY w okolicy
bocznej blaszki, która przedłuŜała się w kierunku przyśrodkowym. W dlPO zaobserwowano
tylko znakowanie FB. Wyznakowane neurony rozmieszczone były w dwóch oddzielnych
grupach: grupa przyśrodkowa występowała rostro-kaudalnie na całej długości blaszki (z
wyjątkiem bieguna ogonowego), druga grupa leŜała bardziej bocznie w obrębie części
rostralnej.
W β i dmcc neurony znakowane DY występowały w okolicy przyśrodkowej, a
znakowane FB w bocznej. Obie populacje neuronów w okolicy środkowej β i dmcc
zachodziły na siebie. Wyjątek stanowiły części przednie obu jąder, gdzie występowały niemal
wyłącznie neurony znakowane DY.
W DAO wystąpiło niewielkie znakowanie jedynie FB i tylko w pięciu przypadkach.
Było ono jednak bardzo wyraźne i powtarzalne, obejmując okolicę przyśrodkową jądra w
jego części tylnej.
W dc i vlo podobnie jak w DAO, znakowanie wystąpiło tylko w części przypadków, a
połoŜenie znakowanych neuronów było wysoce powtarzalne. W dc neurony znakowane FB
występowały w części kaudalnej w okolicy bocznej, znakowane DY w części rostralnej w
8
okolicy przyśrodkowej. W vlo znakowane neurony występowały w dwóch trzecich przednich
jądra, znakowane FB w okolicy bocznej, a znakowane DY w przyśrodkowej.
Nie wykryto podwójnie znakowanych neuronów w Ŝadnym z jąder IO.
(2). Wyniki opublikowane w drugim artykule (Zguczyński i wsp. 2010) [87].
W skład PN wchodzi pięć jąder: przypośrodkowe (PM), brzuszne (V), przypęczkowe
(PD), boczne (L) i grzbietowo-boczne (DL).
W wyniku doświadczeń przebadano projekcje z PN do PML i Uv, a takŜe do Pr i Uv.
W obu rodzajach doświadczeń w PN obserwowano liczne pojedynczo wyznakowane neurony,
które połoŜone były obustronnie z przewagą przeciwstronną, we wszystkich PN z wyjątkiem
V.
W pierwszym rodzaju doświadczeń, znakowane neurony po stronie miejsca iniekcji
stanowiły 32%, a przeciwstronnie 68%.
Liczba znakowanych neuronów FB i DY była
zbliŜona (odpowiednio n=37 961 - 52% i n=34 838 - 48%). Znakowane neurony występowały
w dwóch zróŜnicowanych liczebnie grupach: liczniejsze połoŜone były w okolicy bocznej i
brzuszno-bocznej (w DL, L i PD), mniej liczne w okolicy przyśrodkowej (PM i PD), w
stosunku do pęczków włókien korowo-rdzeniowych. Neurony znakowane FB występowały w
części środkowej i tylnej PN a DY na całej ich długości z wyjątkiem bieguna kaudalnego.
W drugim rodzaju doświadczeń, udział procentowy znakowanych neuronów
połoŜonych zgodno- i przeciwstronnie, był zbliŜony do pierwszego rodzaju badań
(odpowiednio 34% i 66%), wystąpiła jednak wyraźna róŜnica w liczbie znakowanych
neuronów znacznikami FB (n=10 563) i DY (n=38 234, odpowiednio 22% i 78%).
Podobnie jak poprzednio, znakowane neurony FB i DY obserwowano w dwóch
grupach, liczniejsze w okolicy bocznej i brzuszno-bocznej (głównie w DL i L, sporadycznie
w PD), mniej liczne w okolicy przyśrodkowej (głównie w PM i PD). Neurony znakowane FB
występowały w części środkowej i tylnej PN. W przypadku znakowanych DY, z racji
podobnego miejsca iniekcji, połoŜenie neuronów było analogiczne do pierwszego rodzaju
badań, a relatywnie większa liczba neuronów była efektem większej liczby przebadanych
zwierząt.
W obu rodzajach doświadczeń neurony znakowane FB i DY w wielu miejscach
zachodziły na siebie tworząc charakterystyczną mozaikę.
Nie wykryto podwójnie znakowanych neuronów w Ŝadnym z jąder PN.
9
(3). Wyniki opublikowane w trzecim artykule (Zguczyński i wsp. 2012) [88].
W skład DCN wchodzą jądra smukłe (Gr) i klinowate (Cu). LeŜące bocznie Cu
obejmuje jadro przyśrodkowe (CuM) i boczne (CuL). U królika wyróŜnia się dodatkowo
zespół jąder smukłego i klinowatego przyśrodkowego (Gr+CuM) [60].
W wyniku podań znaczników FB i DY odpowiednio do Pr i Uv, znakowane neurony
zaobserwowano w DCN obustronnie z przewagą zgodnostronną (zgodnostronnie n=11 801 79% i przeciwstronnie n=3 083 - 21%). Wśród populacji wyznakowanych neuronów, neurony
znakowane pojedynczo stanowiły 99%, a znakowane podwójnie tylko 1%.
Znakowane pojedynczo neurony występowały w zróŜnicowanej liczbie, w układzie
rostro-kaudalnym we wszystkich DCN z wyjątkiem przeciwstronnego CuM. Najliczniejsze
neurony znakowane pojedynczo FB i DY (ponad 78%) obserwowano w całym przedniotylnym CuL. Wśród nich dominowały neurony znakowane DY, które połoŜone były w
okolicy brzuszno-przyśrodkowej na całej długości jądra. Mniej liczne znakowane FB
obserwowano, w części rostralnej w okolicy brzuszno-bocznej, natomiast w części kaudalnej
w okolicy brzuszno-przyśrodkowej jądra. Obie populacje neuronów w duŜej części przenikały
się wzajemnie, tworząc charakterystyczną mozaikę. Mniej licznie pojedynczo znakowane
neurony FB i DY występowały w Gr+CuM (około 20%), obie populacje neuronów połoŜone
były w okolicy grzbietowo-bocznej jądra, przenikając się wzajemnie. Neurony znakowane
DY były około 3 krotnie liczniejsze niŜ znakowane FB. Najmniej pojedynczo znakowanych
neuronów występowało w CuM i Gr. W CuM stanowiły one niecały 1% i występowały tylko
zgodnostronnie. Liczniejsze neurony znakowane DY występowały w całym przednio-tylnym
CuM w jego okolicy bocznej, mniej liczne, znakowane FB tylko w części przedniej jądra,
równieŜ w jego okolicy bocznej. W Gr wykryto neurony znakowane tylko znacznikiem FB
(stanowiły około 0,5% populacji), znajdowały się one w części tylnej jądra w okolicy
grzbietowo-przyśrodkowej.
Nieliczne, ale wysoce powtarzalne podwójne znakowanie (wystąpiło we wszystkich
przebadanych przypadkach), obserwowano tylko zgodnostronnie. Znakowane podwójnie
neurony wystąpiły tylko w dwóch jądrach: CuL (n=153, co stanowi 87 %) i w Gr+CuM
(n=22 - 13 %). W obu jądrach znakowane neurony znajdowały się w miejscach, gdzie
pojedynczo znakowane przenikały się wzajemnie. W CuL neurony znakowane podwójnie
występowały w części rostralnej w okolicy brzuszno-bocznej i w części środkowej w okolicy
przyśrodkowej. W Gr+CuM występowały głównie w okolicy bocznej na granicy z CuL.
10
Dyskusja
Prezentowane wyniki badań uzyskano stosując metodę wstecznego transportu
aksonalnego znaczników fluorescencyjnych FB i DY, w wyniku czego obserwowano
znakowane neurony w jądrach pnia mózgu królika (IO, PN i DCN), które wysyłają
aferentacje do kory płata tylnego móŜdŜku tj. do PML, Pr i Uv.
(1). Prezentowane badania, ukazujące topografię projekcji neuronów z jąder IO do
PML i Uv, przy zastosowaniu jednocześnie dwóch znaczników nie były wcześniej opisane,
ani u królika, ani u innych gatunków zwierząt. W dotychczasowych doświadczeniach z
uŜyciem dwóch znaczników opisano projekcje z IO jedynie do Uv i grudki (płacik X robaka)
u królika [81] i do Pr i Uv u szczura [41].
Organizacja
połączeń
poszczególnych
podjąder
IO
do
Uv
wykazana
w
prezentowanych badaniach u królika jest w duŜym stopniu zbieŜna z organizacją połączeń
wykazanych przez innych badaczy [3, 19, 26, 52, 78, 81]. RóŜnice dotyczą projekcji z dc do
Uv. W prezentowanych badaniach neurony wysyłające projekcje do tego płacika znajdowały
się w okolicy przyśrodkowej, w części rostralnej dc, natomiast Takeda i Maekawa [81], takŜe
u królika, wskazują, Ŝe projekcje do Uv pochodzą z neuronów połoŜonych w części kaudalnej
tego jądra. Natomiast u szczura i kota aferentacje z dc do Uv wykazywane były jako słabe lub
nieistniejące [3, 11, 19, 26, 52]. Wykryte projekcje z vlo do Uv, nie były nigdy wcześniej
opisane u królika i tylko sporadycznie wykazywane u szczura [11, 26].
W przypadku projekcji do PML, prezentowane wyniki potwierdzają istnienie
podobnych, rozległych projekcji z głównych podjąder IO, tj. z obu blaszek PO, z MAO i
DAO [23, 71, 82]. Istotne róŜnice dotyczą projekcji z DAO i dmcc. W prezentowanych
badaniach wykazano, Ŝe populacja neuronów rzutujących do PML występuje w okolicy
przyśrodkowej, tylnej części DAO, w przeciwieństwie do kota i szczura, u których neurony
rzutujące do PML obserwowano w okolicy przyśrodkowej, w części przedniej jądra [4, 8, 11,
71]. W przypadku projekcji z dmc w prezentowanych badaniach neurony rzutujące do PML
występowały w całym rostro-kaudalnym dmcc. W dostępnej literaturze tylko u szczura
opisano neurony w dmcc rzutujące do PML, ale występowały one w części kaudalnej jądra
[43]. Prezentowane badania potwierdziły równieŜ istnienie projekcji z β do PML, nie opisane
dotychczas u innych gatunków, a wykazane wcześniej w naszym laboratorium [28]. Ponadto
potwierdziły słabe, ale wyraźne projekcje z dc i vlo, które wcześniej opisane zostały u królika
tylko przez nasz zespół [28, 89].
11
Z badanych okolic kory móŜdŜku, Uv ma wzajemne połączenia z jądrami
przedsionkowymi, a PML otrzymuje informacje czuciowe z rdzenia kręgowego, które
wykorzystywane są w kontroli ruchu kończyn [49]. Z kolei wykazane neurony w
poszczególnych podjądrach IO otrzymują wejścia z wielu źródeł. Obie blaszki PO i MAO
otrzymują (poprzez jądra śródmózgowia) informacje z kory czuciowo-ruchowej, z DCN,
TSN, jąder przedsionkowych, rdzenia kręgowego, a takŜe informacje ze wzgórków górnych
[33, 38, 44, 58, 65, 73]. Jądra β i dmcc otrzymują informacje przedsionkowe [11, 12], a dc i
vlo z jąder pasma wzrokowego [55, 80]. Natomiast DAO otrzymuje wpływy z DCN [14].
Te róŜnorodne aferentacje jakie otrzymują jądra IO powodują, Ŝe wykazane
połączenia neuronów IO z korą rostralnej części PML mogą być zaangaŜowane w korektę
sygnałów wychodzących z PML do mięśni dystalnych kończyny przedniej, a projekcje z
neuronów IO do kory Uv - w korektę sygnałów wychodzących z Uv do mięśni osiowych
(posturalnych). Jak wspomniano we wstępie, wydaje się Ŝe podobny model sieci
neuronalnych występuje u człowieka. Jest więc prawdopodobne, Ŝe wykryte aferentacje z IO
do PML mogą być odpowiedzialne, za precyzyjne ruchy manipulacyjne kończyny górnej, a
projekcje z IO do Uv za utrzymanie postawy ciała i równowagi.
(2). W literaturze brak szczegółowych wyników dotyczących projekcji z PN do kory
PML, Pr i Uv. Wyjątek stanowią niekompletne dane ilościowe wykazane przez Päällysaho i
wsp. [68], czy ogólne ilości neuronów podane przez Pijpers i Ruigrok [69], oraz jedynie
wartości procentowe neuronów w poszczególnych jądrach przytoczone przez Brodala [20,
21].
W przypadku PML,
macierzyste neurony wysyłające do niego projekcje
rozmieszczone są w duŜych, wspólnych obszarach w okolicy grzbietowo-bocznej i
grzbietowo-przyśrodkowej PN, co pokrywa się w duŜym stopniu z wcześniejszymi wynikami
[53, 63, 69, 76]. RóŜnice dotyczą V, w którym w prezentowanych badaniach nie wykryto
neuronów rzutujących do PML, podczas gdy u kota [46] i szczura [35, 53, 69, 76] wykazano
istnienie takich projekcji. Ponadto, u kota [46] i u małpy [21] stwierdzono obecność projekcji
do PML z okolicy brzusznej PD. W prezentowanym materiale, jak i we wcześniejszych
naszych badaniach u królika [30, 85] nie stwierdzono takich połączeń. Odmienne od
prezentowanych wyników są takŜe projekcje u szczura [63, 69], gdzie wykazano istnienie
słabych projekcji z okolicy bocznej zespołu PN (jądra DL i L) do PML, podczas gdy w
przedstawianych badaniach, projekcje z tych jąder u królika są najmasywniejsze.
12
Projekcje z PN do Pr w ogólnych zarysach pokrywają się z wynikami u innych
gatunków. Najistotniejsze róŜnice dotyczą projekcji z V, z którego w prezentowanych
badaniach brak było projekcji do Pr, w przeciwieństwie do wyników uzyskanych u szczura
[10, 68, 69, 76], u którego potwierdzono istnienie takich aferentacji. Ponadto, w
przedstawianych badaniach występowały masywne projekcje z DL, co jest odmienne od
wyników uzyskanych u szczura [69], u którego brak było takiego rzutowania.
Wiedza na temat projekcji z PN do Uv jest bardzo skąpa, a zupełny brak danych na ten
temat dotyczy zwłaszcza królika. Porównując prezentowane wyniki do wyników uzyskanych
u małpy [21], kota [53] i szczura [76], naleŜy stwierdzić, Ŝe są one w duŜym zakresie zbieŜne
z prezentowanymi i potwierdzają istnienie projekcji z wszystkich PN do Uv. Wyjątek stanowi
ponownie V, z którego u królika, w przeciwieństwie do innych gatunków, nie stwierdzono
projekcji do Uv. Niewielkie róŜnice dotyczą rzutowania z PD. W prezentowanych badaniach
neurony wysyłają projekcje do Uv znajdują się w okolicy brzuszno-bocznej, podczas gdy u
małpy [20] i u szczura [40] w grzbietowo-przyśrodkowej.
PN otrzymują rozległe projekcje z neuronów kory mózgu, a takŜe liczne projekcje
zstępujące i wstępujące z róŜnych poziomów OUN. Projekcje z kory kończą się w PN w
małych polach o ściśle ograniczonych granicach [74, 75]. W prezentowanych badaniach
lokalizacja neuronów w PN rzutujących do PML, Pr i Uv móŜdŜku, pokrywa się w duŜym
zakresie z lokalizacją u innych gatunków. Nie jest więc wykluczone, Ŝe u królika podobnie
jak u szczura, kota, oposa i małpy [10, 20, 22, 40, 46, 63, 66], neurony leŜące w tych samych
okolicach otrzymują i przesyłają do móŜdŜku takie same informacje.
PML jest częścią półkuli móŜdŜku, która otrzymuje rozległe aferentacje rdzeniowe z
kończyn przednich, tylnych i pyska, podczas gdy Pr i Uv są częścią tylną robaka i otrzymują
informacje poprzez rdzeń z części osiowej ciała oraz aferentacje przedsionkowe [49].
Ponadto, do PML, Pr i Uv docierają poprzez PN informacje czuciowo-ruchowe z kory [25,
39, 75], a wzrokowe, słuchowe i przedsionkowe z pnia mózgu [1, 59, 64]. Sygnały te
zbiegając się w korze móŜdŜku wpływają modulująco na aktywność jej neuronów w celu
realizacji określonego zadania ruchowego.
Z uwagi na wspomniane wcześniej moŜliwe podobieństwo połączeń neuronalnych u
człowieka i innych ssaków, jest prawdopodobne, Ŝe neurony rostralnego PML u człowieka
nadzorują mięśnie dystalne kończyn górnych odpowiedzialne za dyskretne ruchy
manipulacyjne, a Pr i Uv zaangaŜowane są głównie w odruchową kontrolę aktywności mięśni
osiowych i proksymalnych kończyn zapewniających utrzymanie równowagi.
13
(3). Prezentowane badania wykazały, Ŝe projekcje z DCN do Pr i z DCN do Uv są w
duŜym stopniu topograficznie zorganizowane, i Ŝe DCN zawierają neurony, które poprzez
kolaterale rzutują do Pr i Uv. Takie projekcje nie były wcześniej opisane u królika i nie ma
dostępnych danych na temat wykazanych kolateralnych projekcji u innych gatunków ssaków.
W przypadku projekcji z DCN do Pr, prezentowane wyniki są w duŜym stopniu
zgodne z wynikami uzyskanymi u oposa, szczura i kota [15, 45, 50, 51, 57, 68], choć
Massopust i wsp. [57] u szczura wykluczyli istnienie projekcji z Gr do Pr.
RównieŜ projekcje z DCN do Uv są w duŜym stopniu zgodne z projekcjami u oposa,
szczura i kota [45, 50, 51, 57, 68], natomiast odmienne od prezentowanych wyników,
istnienie słabych zgodnostronnych projekcji z Gr do Uv wykryto u szczura [57].
Oprócz wykazanych niezaleŜnych projekcji z poszczególnych DCN do Pr i Uv, w
obecnej pracy u królika wykazano neurony, które poprzez odgałęzienia aksonów wysyłają
projekcje do obu struktur móŜdŜku jednocześnie. Występują one przede wszystkim w CuL, a
niewielką ich liczbę wykryto takŜe w zespole Gr+CuM. W dostępnej literaturze brak jest
danych na temat wykazanych kolateralnych projekcji. U szczura jednakŜe wykazano istnienie
kolaterali aksonów z CuL, ale do robaka płata przedniego i tylnego [13].
Neurony CuL przekazują informacje proprioceptywne głównie do móŜdŜku [36, 37,
83]; np. u szczura stanowią one 65% neuronów tego jądra [15]. CuM i Gr z kolei, przekazują
informacje eksteroceptywne, głównie do wzgórza. U szczura stanowią one około 80%
wszystkich projekcji z tych jąder, a pozostałe kończą się między innymi w móŜdŜku [15]. W
prezentowanych badaniach większość projekcji do móŜdŜku pochodzi z neuronów CuL
(78%), a pozostałe neurony znajdują się w Gr, CuM i w Gr+CuM, co w duŜym stopniu jest
zbieŜne z powyŜszymi wynikami u szczura.
Pr otrzymuje aferentacje z rdzenia kręgowego, a Uv ma wzajemne połączenia z
systemem przedsionkowym [49]. Powszechnie wiadomo, Ŝe informacje z kory Pr i Uv (strefa
robakowa) odprowadzane są przez aksony komórek Purkinjego do jąder wierzchu, a stamtąd
poprzez jądra przedsionkowe, a takŜe poprzez wzgórze i korę mózgu do motoneuronów
rdzenia kręgowego.
DCN pośredniczą w przekazywaniu informacji z receptorów mięśniowych i skórnych
do Pr i Uv oraz informacji z kory czuciowo-ruchowej [56, 67]. Ponadto Pr, otrzymuje
(poprzez PN) informacje wzrokowe i słuchowe [47, 66], a Uv - sygnały przedsionkowe [34].
Wszystkie te informacje zbiegają się w korze Pr i Uv, i w efekcie mogą modulująco wpływać
na zmianę czynności neuronów kory obu płacików. Wykazane w badaniach projekcje z CuL i
Gr+CuM do kory Pr i Uv poprzez kolaterale aksonów, dostarczają informacje z
14
propioceptorów jednocześnie do obu struktur. Informacje te u człowieka wpływają
prawdopodobnie na koordynację pracy mięśni posturalnych i proksymalnych kończyn
górnych, w celu utrzymania równowagi i zapewnienia płynności ruchów.
Podsumowanie
Przedstawione w niniejszej rozprawie połączenia poszerzają podstawową wiedzę
niezbędną dla zrozumienia mechanizmów funkcjonujących pomiędzy niektórymi ośrodkami
pnia mózgu i korą móŜdŜku. Wykazane połączenia sprawiają, Ŝe określone informacje z
róŜnych okolic pnia mózgu są bezpośrednio doprowadzane poprzez niezaleŜne projekcje do
tych samych miejsc w korze móŜdŜku (konwergencja). Z drugiej strony, wykazane połączenia
poprzez kolaterale aksonów dowodzą, Ŝe te same informacje dostarczane są bezpośrednio do
róŜnych części kory móŜdŜku (dywergencja).
Neurony ośrodków pnia mózgu wysyłające projekcje do kory móŜdŜku u królika wykazane w
niniejszej pracy oraz opisane u innych ssaków, mogą przekazywać róŜne kombinacje
sygnałów. Mogą one wywierać modulujący wpływ na aktywność neuronów w badanych
płacikach (PML, Pr i Uv) niezbędną np.: w koordynacji czynności mięśni osiowych i mięśni
kończyn, w zapewnieniu płynności ruchów, w precyzyjnych ruchach manipulacyjnych i
utrzymaniu równowagi.
Skróty
β – jądro β
CuL – jądro klinowate boczne
CuM – jądro klinowate przyśrodkowe
DAO – jądro dodatkowe grzbietowe oliwki
dc – czapeczka grzbietowa
DCN – jądra słupa grzbietowego
DL – jądro grzbietowo-boczne mostu
dlPO – blaszka grzbietowa jądra głównego oliwki
dmcc – grzbietowo-przyśrodkowa kolumna komórek
DY – Diamidino Yellow
FB – Fast Blue
Gr – jądro smukłe
Gr+CuM – zespół jąder smukłego i klinowatego przyśrodkowego
15
IO – jądro dolne oliwki
L – jądro boczne mostu
MAO – jądro dodatkowe przyśrodkowe oliwki
NRTP – jądra siatkowate nakrywki mostu
OUN – ośrodkowy układ nerwowy
PD – jądro przypęczkowe mostu
PM – jądro przypośrodkowe mostu
PML – płacik przypośrodkowy
PN – jądra mostu
PO – jądro główne oliwki
Pr – piramida
TSN – jądra nerwu trójdzielnego
Uv – czopek
V – jądro brzuszne mostu
vlo – wyrostek brzuszno-boczny
vlPO – blaszka brzuszna jądra głównego oliwki
Bibliografia
1. Aas, J.E., Brodal P. (1989) Subcortical projections to the pontine nuclei In the cat. J. Comp. Neurol., 282:
331-354.
2. Apps, R. (1998) Input-output connections of the hindlimb region of the inferior olive in cats. J. Comp.
Neurol., 399: 513-529.
3. Apps, R.(1990) Columnar organization of the inferior olive projection to the posterior lobe of the rat
cerebellum. J. Comp. Neurol., 302: 236-254.
4. Apps, R. (2000) Gating of climbing fibre input to cerebellar cortical zones. Prog. Brain Res. 124: 201-211.
5. Apps, R., Trott, J.R., Dietrichs, E. (1991) A study of branching in the rojection from the inferior olive to the x
and lateral c1 zones of the cat cerebellum using a combined electrohysiological and retrograde fluorescent
doublelabeling techniue. Exp. Brain Res., 871: 141- 452.
6. Armengol, J.A., Salinas, P. (1991) Analysis of the ipsi- and contralateral location of the neurons of the nucleus
reicularis tegmenti pontis projecting to the cerebellum and of the trajectory of their axons within the pons to the
brachium pontis. An 'in vivo' and 'in vitro' study. J. Hirnforsch., 32: 715-724.
7. Armstrong, D.M., Harvey R.J., Schild R.F. (1973) The spatial organization of climbing fibre branching in the
cat cerebellum. Exp. Brain Res., 18: 40-58.
8. Atkins, M.J., Apps R. (1997) Somatotopical organization within the climbing fibre projection to the
paramedian lobule and copula pyramidis of the rat cerebellum. J. Comp. Neurol., 389: 249-263.
16
9. Aumann, T.D., Rawson J.A., Pichitpornchai C. (1996) Projections from the cerebellar interposed and dorsal
column nuclei to the thalamus in the rat: a double anterograde labeling study. J. Comp. Neurol. 368: 608-619.
10. Azizi, S.A., Mihailoff, G.A., Burne, R.A., Woodward, D.J. (1981) The pontocerebellar system in the rat: An
HRP study. I. Posterior vermis. J. Comp. Neurol. 197: 543-558.
11. Azizi, S.A., Woodward, D.J. (1987) Inferior olivary nuclear complex of the rat: morphology and comments
on the principles of organization within the olivocerebellar system. J. Comp. Neurol., 263: 467-484.
12. Barmack, N.H., Fagerson, M., Fredette, B.J., Mugnaini, E., Shojaku, H. (1993) Activity of neurons in the β
nucleus of the inferior olive of the rabbit evoked by natural vestibular stimulation. Exp. Brain Res., 94: 203-215.
13. Berretta, S., Perciavalle, V., Poppele, R.E. (1991) Origin of cuneate projections to the anterior and posterior
lobes of the rat cerebellum. Brain Res 556: 297-302.
14. Berkley, K.J., Worden, I.G. (1978) Projections to the inferior olive of the cat. I. Comparison of input from
the dorsal column nuclei, the lateral cervical nucleus, the spino-olivary pathways, the cerebral cortex and the
cerebellum. J. Comp. Neurol., 180: 237-252.
15. Bermejo, P.E., Jiménez, C.E., Torres, C.V., Avendaño C. (2003) Quantitative stereological evaluation of the
gracile and cuneate nuclei and their projection neurons in the rat. J. Comp. Neurol., 463 (4): 419-433.
16. Bjaalie, J., Brodal, P. (1997) Cat pontocerebellar network: numerical capacity and axonal collateral
branching of neurons in the pontine nuclei projecting to individual parafloccular folia. Neurosci. Res. 27: 199210.
17. Bower, J.M., Parsons, L.M. (2003) Rethinking the lesser brain. Scientific American 289, 50-57.
18. Brodal, A. (1940) Experimentelle Untersuchungen über die olivo-cerebellare Lokalisation. Z Ges. Neurol.
Psych. 169: 1-153.
19. Brodal, A. (1976) The olivocerebellar projection in the cat as studied with the method of retrograde axonal
transport of horseradish peroxidase. II. The projection to the uvula. J. Comp. Neurol., 166: 417-426.
20. Brodal, P. (1979) The pontocerebellar projection in the rhesus monkey: An experimental study with
retrograde axonal transport of horseradish peroxidase. Neuroscienece 4: 193-208.
21. Brodal, P. (1982) Further observations on the cerebellar projections from the pontine nuclei and the nucleus
reticularis tegmenti pontis in the rhesus monkey. J. Comp. Neurol. 204: 44-55.
22. Brodal, P. (1987) Organization of cerebropontocerebellar connections as studied with anterograde and
retrograde transport of HRP-WGA in the cat. In J.S. King (Ed.). New Concepts in Cerebellar Neurobiology.
Alan R. Liss. Inc., New York pp. 151-182.
23. Brodal, A., Walberg, F., Berkley, K.J., Pelt, A. (1980) Anatomical demonstration of branching
olivocerebellar fibres by means of a double retrograde labeling technique. Neuroscience 5: 2193-2202.
24. Brodal, P., Bjaalie, J.G. (1992) Organization of the pontine nuclei. Neurosci Res 13: 83-118.
25. Brodal, P., Bjaalie, J.G. (1997) Salient anatomic features of the cortico-ponto-cerebellar pathway. Prog.
Brain Res., 114: 227-249.
26. Buisseret-Delmas, C., Angaut, P. (1993) The cerebellar olivocorticonuclear connections in the rat. Prog.
Neurobiol., 40: 63-87.
27. Bukowska, D., Zguczyński, L., Mierzejewska-KrzyŜowska, B., Sikora, E. (1998) Collateral projections of
trigeminal sensory neurons to the both cerebellar paramedian lobules in the rabbit: demonstration by fluorescent
double labeling study. Acta Neurobiol. Exp., 58: 253-261
17
28. Bukowska, D., Zguczyński, L., Mierzejewska-KrzyŜowska, B. (2002) Axonal collateral branching of
neurones in the inferior olive projecting to the cerebellar paramedian lobule in the rabbit. Cells Tissues Org. ,
172: 37-47.
29. Bukowska, D., Zguczyński, L., Mierzejewska-KrzyŜowska, B. (2003a) Diverging projection of the
trigeminocerebellar fibres in the rabbit paramedian lobule. Arch. Ital. Biol. 141: 189-205.
30. Bukowska, D., Zguczyński, L., Mierzejewska-KrzyŜowska, B. (2003b) Pontocerebellar projection to the
rabbit paramedian lobule by means of axonal collaterals: evidence for intralobular connections. Acta Neurobiol.
Exp., 63: 295-308.
31. Bukowska, D., Zguczyński, L., Celichowski, J. (2004) Branching projection of the nucleus “k” neurons to
the rabbit cerebellar paramedian lobule: a retrograde fluorescent tracing study. Ann. Anat., 186: 357-365.
32. Bukowska, D., Mierzejewska-KrzyŜowska, B., Zguczyński, L. (2005) Axonal ramification of neurons in the
nucleus reticularis tegmenti pontis projecting to the paramedian lobule in the rabbit cerebellum. Neurosci. Res.
51: 15-24.
33. Bull, M.S., Mitchel, S.K., Berkley, K.J. (1990) Convergent inputs to the inferior olive from the dorsal
column nuclei and pretectum in the cat. Brain Res., 525: 1-10.
34. Carpenter, M.B. (1988) Vestibular nuclei: afferent and efferent projections. Prog. Brain Res. 76: 5-15.
35. Cicirata, F., Serapide, M.F., Parenti, R., Panto, M.R., Zappala, A., Nicotra, A., Cicero, D. (2005) The basilar
pontine nuclei and nucleus reticularis tegmenti pontis subserve distinct cerebrocerebellar pathways. Brain Res.
148: 261-282.
36. Cooke, J.D., Larson, B., Oscarsson, O., Sjölund, B. (1971a) Origin and termination of cuneocerebellar tract.
Exp. Brain Res., 13: 339-358.
37. Cooke, J.D., Larson, B., Oscarsson, O., Sjölund B. (1971b) Organization of afferent connections to
cuneocerebellar tract. Exp. Brain Res., 13: 359-377.
38. De Zeew, C.I., Holstege, J.C., Ruigrok, T.J., Voogd, J. (1989) Ultrastructural study of the GABAergic,
cerebellar and mesodiencephalic innervation of the cat medial accessory olive: anterograde tracing combined
eith immunocytochemistry. J. Comp. Neurol., 284: 12-35.
39. Distler, C., Musteri, M.J., Hoffmann, K.P. (2002) Cortical projections to the nucleus of the optic tract and
dorsal terminal nucleus and to the dorsolateral pontine nucleus in macaques: a dual retrograde tracing study. J.
Comp. Neurol., 444: 144-158.
40. Eisenman, L.M., Noback, C.R. (1980) The ponto-cerebellar projection in the rat: differential projections to
sublobules of the uvula. Exp. Brain Res., 38: 11-17.
41. Eisenman, L.M., Goracci, G.P. (1983) A double label retrograde tracing of the olivocerebellar projection to
the pyramis and uvula in the rat. Neurosci. Lett. 41: 15-20.
42. Ekerot, C.F., Larson, B. (1982) Branching of olivary axons to innervate pairs of sagittal zones in the
cerebellar anterior lobe of the cat. Exp. Brain Res., 48: 185-198.
43. Furber, S.E., Watson, C.R.R. (1983) Organization of the olivocerebellar projection in the rat. Brain Behav.
Evol., 22: 132-152
44. Gerrits, N.M., Voogd, J., Nas, W.S.C. (1985) Cerebellar and olivary projections of the external and rostral
internal cuneate nuclei in the cat. Exp. Brain Res. 57: 239-255.
18
45. Gray, T.S., Hazlett, J.C., Martin G.F. (1981) Organization of projections from the gracile, medial cuneate
and lateral cuneate nuclei in the north american opossum. B. Behav. Evol., 18: 140-156.
46. Hoddevik, G.H. (1975) The pontocerebellar projection onto the paramedian lobule in the cat: an
experimental study with the use of horseradish peroxidase as a tracer. Brain Res. 95: 291-307.
47. Huang, Ch., Liu, L., Pattavel, P., Huang, R.H. (1990) Target areas of presumed auditory projections from
lateral and dorsolateral pontine nuclei to posterior cerebellar vermis in rat. Brain Res., 536: 327-330.
48. Inui N. (1989) Somatotopic representation of climbing fibre projections from limb cutaneous afferents to the
paramedian lobule of the cat cerebellum. J. Physiol. (Japan), 51: 123-131.
49. Ito, M. (1984) The Cerebellum and Neural Control. Raven Press, New York.
50. Jasmin, L., Courville, J. (1987a) Distribution of external cuneate nucleus afferents to the cerebellum: I. Notes
on the projections from the main cuneate and other adjacent nuclei. An experimental study with radioactive
tracers in the cat. J. Comp. Neurol., 261: 481-496.
51. Jasmin, L., Courville, J. (1987b) Distribution of external cuneate nucleus afferents to the cerebellum: II.
Topographical distribution and zonal pattern-an experimental study with radioactive tracers in the cat. J. Comp.
Neurol., 261: 497-514.
52. Kanda, K.I., Sato, Y., Ikarashi, K., Kawasaki, T. (1989) Zonal organization of climbing fiber projections to
the uvula in the cat. J. Comp. Neurol., 279: 138-148.
53. Kawamura, K., Hashikawa, T. (1981) Projections from the pontine nuclei proper and reticular tegmental
nucleus onto the cerebellar cortex in the cat. An autoradiographic study. J. Comp. Neurol. 201: 395-413.
54. Larsell, O. (1970) The comparative anatomy and histology of the cerebellum from Monotremes through
Apes. University of Minnesota Press, Minneapolis.
55. Leonard, C.S., Simpson, J.I., Graf, W. (1988) Spatial organization of visual messages of the rabbit's
cerebellar flocculus. I. Typology of inferior olive neurons of the dorsal cap of Koy. J. Neurophysiol., 60: 20732090.
56. Martinez-Lorenza, G., Machin, R., Avendano, C. (2001) Definite segregation of cortical neurons projecting
to the dorsal column nuclei in the rat. Neuroreport 12: 413-416.
57. Massopust, L.C., Hauge, D.H., Ferneding, J.C., Doubek, W.G., Taylor, J.J. (1985) Projection systems and
terminal localization of dorsal column afferents: an autoradiographic and horseradish peroxidase study in the rat.
J. Comp. Neurol. 237: 533-544.
58. Matsushita, M., Yaginuma, H., Tanami, T. (1992) Somatotopic termination of the spino-olivary fibres in the
cat, studied with the wheat germ agglutinin-horseradish peroxidase technique. Exp. Brain Res., 89: 397-407.
59. Matsuzaki, R., Kyuhou, S. (1997) Pontine neurons which realy projections from superior colliculus to the
posterior vermis of the cerebellum in the cat: distribution and visual properties. Neurosci. Lett., 236: 99-102.
60. Meessen, H., Olszewski, J. (1949) Cytoarchitectonic atlas of the rhombencephalon of the rabbit. Karger,
New York.
61. Mierzejewska-KrzyŜowska, B. (1999) Axon collaterals projection from nucleus reticularis tegmenti pontis
onto the cerebellar paramedian lobule in the rabbit: a fluorescent double labeling study. J. Brain Res., 39: 321333.
62. Mihailoff, G.A. (1983) Intra- and interhemispheric collateral branching in the rat pontocerebellar system. A
fluorescence double-label study. Neuroscience 10: 141-160.
19
63. Mihailoff, G.A., Burne, R.A., Azizi, S.A., Norell, G., Woodward, D.J. (1981) The pontocerebellar system in
the rat: An HRP study. II. Hemispheral components. J. Comp. Neurol., 197: 559-577.
64. Mihailoff, G.A., Kosinski, R.J., Azizi, S.A., Border B.G. (1989) Survey of noncortical afferent projections to
the basilar pontine nuclei: a retrograde tracing study in the rat. J. Comp. Neurol., 282: 617-643.
65. Molinari, H.H., Schultze, K.E., Strominger, N.L. (1996) Gracile, cuneate, and spinal trigeminal projections
to inferior olive in rat and monkey. J. Comp. Neurol., 375: 467-480.
66. Mower, G., Gibson, A., Robinson, F., Stein, J., Glickstein, M. (1980) Visual pontocerebellar projection in the
cat. J. Neurophysiol., 43: 355-366.
67. Palmeri, A., Bellomo, M., Giuffrida, R., Sapienza, S. (1999) Motor cortex modulation of exteroceptive
information at bulbar and thalamic leminiscal relays in the cat. Neuroscience 88: 135-150.
68. Päällysaho, J., Sugita, S., Noda, H. (1991) Brainstem mossy fiber projections to lobules VIa, VIb,c, VII and
VIII of the cerebellar vermis in the rat. Neurosci. Res., 12: 217-231.
69. Pijpers, A., Ruigrok, T.J.H. (2006) Organization of pontocerebellar projections to identified climbing fiber
zones in the rat. J. Comp. Neurol., 496: 513-528.
70. Rosina, A., Provini, L., Bentivoglio, M., Kuypers, H.G.J.M. (1980) Ponto-cerebellar axonal branching as
revealed by double-fluorescent retrograde labeling technique. Brain Res., 195: 461-466.
71. Rosina, A., Provini L. (1983) Somatotopy of climbing fibre branching to the cerebellar cortex in cat. Brain
Res., 289: 233-240.
72. Rosina, A., Provini, L. (1984) Pontocerebellar system linking the two hemispheres by intracerebellar
branching. Brain Res., 296: 365-369.
73. Saint-Cyr, J.A., Courville, J. (1982) Descending projections to the inferior olive from the mesencephalon and
superior colliculus in the cat. An autoradiographic study. Expl. Brain Res., 45: 333-348.
74. Schwarz, C., Their, P. (1999) Binding of signals relevant for action: towards a hypothesis of the functional
role of the pontine nuclei. Trends. Neurosci., 22: 443-451.
75. Schwarz, C., Möck M. (2001) Spatial arrangement of cerebro-pontine terminals. J. Comp. Neurol., 435: 418432.
76. Serapide, M.F., Panto, M.R., Parenti, R., Zappala, A., Cicirata, F. (2001) Multiple zonal projections of the
basilar pontine nuclei to the cerebellar cortex of the rat. J. Comp. Neurol., 430: 471-484.
77. Sugihara, I. (2006) Organization and remodeling of the olivocerebellar climbing fiber projection. The
Cerebellum, 5: 522.
78. Sugihara, I., Wu, H.S., Shinoda, Y. (2001) The entire trajectories of single olivocerebellar axons in the
cerebellar cortex and their contribution to cerebellar compartmentalization. J. Neurosci., 21: 7715-7723.
79. Voogd, J., Pardoe, J., Ruigrok, T.J.H., Apps R. (2003) The distribution of climbing and mossy fiber
collateral branches from the copula pyramidis and the paramedian lobule: congruence of climbing fiber cortical
zones and the pattern of zebrin banding within the rat cerebellum. J. Neurosci., 23: 4645-4656.
80. Takeda, T., Maekawa, K. (1984) Collateralized projection of visual climbing fibres to the flocculus and
nodulus of the rabbit. Neurosci. Res., 2: 125-132.
81. Takeda, T., Maekawa, K. (1989) Olivary branching projections to the flocculus and uvula in the rabbit. Exp.
Brain Res. 76: 323-332.
20
82. Tolbert, D.L. (1985) The organization of cerebellar afferent projections to the paramedian lobule in neonatal
cats. Dev. Brain Res. 23: 51-68.
83. Tolbert, D.L., Gutting, J.C. (1997) Quantitative analysis of cuneocerebellar projections in rats: differential
topography in the anterior and posterior lobes. Neuroscience 80 (2): 359-371.
84. Trott J.R., Apps, R. (1993) Zonal organization within the projection from the inferior olive to the rostral
paramedian lobule of the cat cerebellum. Eur. J. Neurosci., 5: 162-173.
85. Zguczyński, L. (1998) Divergent axon collaterals projection from neurons of the pontine nuclei to the
cerebellar paramedian lobule in the rabbit: a fluorescent double labeling study.
J. Brain Res., 39: 95-102.
86. Zguczyński L., Bukowska D., Mierzejewska-KrzyŜowska B. (2008) Topography of olivocerebellar
projections to the uvula and paramedian lobule in the rabbit: Comparison with other species. Annals of Anat.,
190: 368-382.
87. Zguczyński L., Bukowska D., Mierzejewska-KrzyŜowska B. (2010) Organization of the pontocerebellar
projection to the paramedian lobule and caudal vermis: a retrograde fluorescent tracer study in the rabbit. Cells
Tissues Organs, 192, 395-408.
88. Zguczyński L., Bukowska D., Mierzejewska-KrzyŜowska B. (2012) Dorsal column nuclei projection to the
cerebellar caudal vermis in the rabbit revealed by a fluorescent double-labeling method. Cells Tissues Organs,
opublikowana online, 24 kwiecień 2012 (DOI: 10.1159/000335039).
89. Zimny, R., Grottel, K., Jakielska, D., Ostrowska, A. (1989) Topographic and zonal pattern of olivo-cerebellar
projection to the paramedian lobule in the rabbit: an experimental study with an HRP retrograde tracing method.
Neurosci. Res., 7: 173-198.
5. Omówienie pozostałych osiągnięć naukowo-badawczych
a) analiza bibliometryczna
Autor i współautor 12 oryginalnych publikacji naukowych z Listy Filadelfijskiej oraz 2 prac
poglądowych (załączniki nr 6 i 7).
Współautor 26 doniesień na konferencjach międzynarodowych i krajowych o zasięgu
międzynarodowym (załącznik nr 8).
Impact Factor za publikacje po uzyskaniu stopnia doktora nauk o kulturze fizycznej wynosi
16.514, liczba cytowań powyŜszych prac (wg ISI Web of Science) to 37, indeks Hirscha: 4
(analiza bibliometryczna - załącznik nr 9).
b) udział w organizacjach
Jestem członkiem Polskiego Towarzystwa Anatomicznego, w którego poznańskim oddziale
uczestniczę w pracach Komisji Rewizyjnej, jako jej członek. NaleŜę takŜe do Polskiego
Towarzystwa Badań Układu Nerwowego i do International Brain Research Organization.
21
22