Цитоархитектоника (от греч. κύτος «клетка» и ἀρχιτεκτονική «архитектура»), также известная как цитоархитектоника , — это изучение клеточного состава тканей центральной нервной системы под микроскопом. Цитоархитектоника — это один из способов анализа мозга, путем получения срезов мозга с помощью микротома и окрашивания их химическими агентами, которые показывают, где расположены различные нейроны .
Изучение парцелляции нервных волокон (прежде всего аксонов ) на слои составляет предмет миелоархитектоники (от греч. μυελός «костный мозг» и ἀρχιτεκτονική «архитектура»), подхода, дополняющего цитоархитектонику. [1]
Определение церебральной цитоархитектуры началось с появлением гистологии — науки о нарезке и окрашивании срезов мозга для исследования. [2] Это приписывают венскому психиатру Теодору Мейнерту (1833–1892), который в 1867 году заметил региональные различия в гистологической структуре различных частей серого вещества в полушариях головного мозга. [3]
Пол Флехсиг был первым, кто представил цитоархитектуру человеческого мозга в виде 40 областей. [4] Затем Альфред Уолтер Кэмпбелл разделил ее на 14 областей. [5]
Сэр Графтон Эллиот Смит (1871–1937), уроженец Нового Южного Уэльса, работавший в Каире, выделил 50 областей. [6] Корбиниан Бродманн изучал мозг различных видов млекопитающих и разработал разделение коры головного мозга на 52 отдельные области (из которых 44 в человеческом мозге и оставшиеся 8 в мозге нечеловеческих приматов). [7] [8] Бродманн использовал числа для классификации различных архитектурных областей, теперь называемых областью Бродмана , [2] и он считал, что каждая из этих областей выполняет уникальную функциональную функцию. [9]
Константин фон Экономо и Георг Н. Коскинас , два невролога из Вены, выполнили знаменательную работу в исследовании мозга, определив 107 областей коры на основе цитоархитектонических критериев. [10] [11] Они использовали буквы для категоризации архитектуры, например, «F» для областей лобной доли .
Метод окрашивания по Нисслю (названный в честь Франца Ниссля, нейробиолога и гистолога, который создал этот метод) обычно используется для определения цитоархитектоники нейроанатомических структур с использованием таких распространенных агентов, как тионин , крезиловый фиолетовый или нейтральный красный . Эти красители интенсивно окрашивают « тельца Ниссля » ( шероховатый эндоплазматический ретикулум ), которые в изобилии присутствуют в нейронах и выявляют специфические закономерности цитоархитектуры в мозге. Другие распространенные методы окрашивания, используемые гистологами в других тканях (например, гематоксилин-эозин или « окраска H&E »), оставляют мозговую ткань в значительной степени однородной и не выявляют уровень организации, очевидный при окраске по Нисслю. Окрашивание по Нисслю выявляет детали, варьирующиеся от макроскопических, таких как ламинарный рисунок коры головного мозга или взаимосвязанные ядерные рисунки промежуточного мозга и ствола мозга, до микроскопических, таких как различия между отдельными нейронами и глией в любой подобласти центральной нервной системы. Для дополнения цитоархитектоники Ниссля доступны многие другие нейроанатомические и цитоархитектонические методы, включая иммуногистохимию и гибридизацию in situ , которые позволяют маркировать любой ген или белок, экспрессируемый в любой группе клеток мозга. Однако цитоархитектура Ниссля остается надежной, недорогой и знакомой отправной точкой или точкой отсчета для нейробиологов, желающих исследовать или сообщать свои выводы в широко признанной анатомической структуре и/или в отношении нейроанатомических атласов, которые используют ту же технику.