Способ определения функционального развития обонятельной и зрительной сенсорных систем у рыб и амфибий

 

Изобретение относится к способам определения функционального развития сенсорных систем,преимущественно обонятельной и зрительной, для выявления системы, играющей ведущую роль в жизни животного, и может быть использовано в физиологии, экологии, рыбоводстве , промышленном рыболовстве. Целью способа является повышение точности определения преимущественного развития зрительной или обонятельной сенсорных систем у рыб и амфибий. Для этого в качестве теста на степень развития нервных центров используют удельную активность ацетилхолинэстеразы (АХЭ). Устанавливается экологический коэффициент, который показывает сенсорную специализацию вида. При значении этого коэффициента, равном 4-6, у вида обе системы развиты одинаково , если значение вьшзе 6 - преобладает обонятельный вход, если значение ниже 4, то в жизни животного зрение имеет большее значение, чем обоняние. 3 табл. сл

СОЮЗ ГМЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (511 4 А 01 К 61/00, G 01 N 33/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ .ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 41 26742/31-1 3 (22} 18.07.86 (46) 15.09.88. Бюл. В 34 (71) Институт биологии внутренних, вод АН СССР (72) П.А. Гдовский и Й.Н. Ружинская (53) 591(088.8) (56) Teichman Н. Vergleichende UnCersuchungen an der Nase der Fische,—

Zool. Morphol. 0ecol. Tiere., 1954, ч. 43, S. 441-449. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ОБОНЯТЕЛЬНОЙ И ЗРИТЕЛЬНОЙ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ У РЫБ И АМФИБИЙ (57) Изобретение относится к способам определения функционального развития сенсорных систем, преимущественно обонятельной и зрительной, для выявления системы, играюшей ведущую роль в жизни животного, и может быть использовано в физиологии, экологии, рыбоводстве, промышленном рыболовстве. 11елью способа является повьппение точности определения преимущественного развития зрительной или обонятельной сенсорных систем у рыб и амфибий. Для этого в качестве теста на степень развития нервных центров используют удельную активность ацетилхолинэстеразы (АХЭ). Устанавливается экологический коэффициент, который показывает сенсорную специализацию вида. При значении этого коэффициента, равной

4-6, у вида обе системы развиты одинаково, если значение выше 6 — преобладает обонятельный вход, если значение ниже 4, то в жизни животного зрение имеет большее значение, чем обоняние. 3 табл.

1423075

Изобретение относится к способам определения функционального развития сенсорных систем, преимущественно обонятельной и зрительной,, для выявления системы, играющей ве-дущую роль в жизни животного, и может быть использовано в физиологии, экологии, рыбоводстве, промышленном рыболовстве. ) Ю"

Цель изобретения — повышение точности определения преимущественного развития зрительной или обонятельной сенсорных систем у рыб и амфибкк. Для этого s качестве теста на степень ра-,-15 вития нервных центров используют удельную активность АХЗ, которая косвенно указывает на количество синаптических связей в нейрональных структурах.. Несмотря на различие удельной 20 активности АХЭ в различных отделах обонятельной системы у животных с различной экологией, отношение удельной активности АХЭ первичного центра (обонятельная луковица + обонятельный.25 эпителий) ко вторичному (передний мозг) находится в строгой зависимости от развития обонятельной чувствительности. Зто отношение составляет обонятельный коэффипиент (К ). 30 ! Аналогичная зависимость наблюдается и в зрительной системе„ т.е. отношение удельной активности АХЗ в сетчат, ке к удельной активности АХЭ в зри1, тельной крыше среднего мозга — зрительный коэффициент (К ) — отражает развитие зрительной системы. Чем больше коэффициент, тем более функционально развита сенсорная система.

Отношение обонятельного коэффициента ц0 к зрительному показывает сенсорную î специализацию вида (К =: —,— ). При

К 3 значении этого коэффициент й, равном

4-6,вид занимает промежуточное положение, т„е. обе системы развиты одинаково, если К „ выше,б, преобрадает обонятельный вход и,, чем выше значение, тем более решающую роль играет обоняние, а если К „ ниже 4,, то в жизни животного зрение имеет большее значение, чем обоняние.

Выбирая интервалы для К, исходили из того, что близко цственные виды лещ и синец, схожие по многим биологическим характеристикам, различаются сенсорной специализацией.

Известно, что лещ является промежуточным между макросматиками и меди" осматиками, а синец относится к микросматикам. Применение предлагаемого способа показало, что у леща

К „ составляет 5,5, а у синца Кэ, = 3,7.

На основании этих данных было принято, что животные с К „, входящие в интервал 6-4, относятся к медиосматикам, т.е. что у них обе сенсорные системы — зрительная и обонятельная — развиты одинаково, а животные с К < выше 6 — к макросматикам, т.е. животным у которых преимущественно развита обонятельная сенсорная система.

П р и и е р 1. У 3-х карпов отрезали головы, вьщеляли глаза, из которых выделили сетчатку, которую помещают в 3 бюкса с фосфатным буфером с рН 7,6. Затем препарировали обонятельную выстилку и поместили в эти же бюксы. Далее вскрыли черепную полость и вьщелили обонятельную луковицу, передний мозг, крышу среднего мозга и поместили в эти же бюксы. На торзионньж весах сделали на- веску обонятельной выстилки 20 мг, растерли в фарфоровой ступке и развели 2 mr фосфатного буфера (разведение 1:100). Разведенный гомогенат слили в пробирку. Аналогичные операции проделали с остальными выделенными отделами мозга. Для навески обонятельной луковицы в 1 мг добавили

2 мл буфера (разведение 1:2000), для навески переднего мозга 2 мг — 2 мл буфера .(разведение 1:1000), для навески сетчатки в 4 мг — 2 мл буфера (разведение 1:500), для навески крыши среднего мозга в 1мг — 2 мл буфера (разведение I:2000). Разведение проводили в указанных соотношениях согласно разной активности фермента в различных отделах мозга. Далее в полученных гомогенатах определили удель-. ную активность АХЭ в различных отде= лах обонятельной и зрительной систем карпа методом Эллмана в модификации

М.Н. Масловой с соавторами.

Полученные данные сведены в табл.1Коэффициент функционального развития обонятельной системы

33 + 765

Ко

369 коэффициент функционального развития зрительной системы

1423075

218

> 1uO9 экологический коэффициент

К, 2,16

Кэк К 0 22 = 9,82.

) t

У карпа экологический коэффициент больше 6, значит преобладающую роль в его жизни играет обоняние.

II р и м е р 2. Провели операции на 3-х лещах аналогично примеру 1.

Способ отличается только разведением гомогената. К навеске обонятельной выстилки в 20 мг добавили 2 мл буфера (разведение 1:100), обонятельйой луковицы в 2 мг — 2 мл буфера (разведение 1:1000), переднего мозга в

2 мг — 2 мл буфера (разведение ,1:1000), сетчатки в 4 мг — 2 мл буфера.(разведение 1:500), крыши среднего мозга в 2 чг — 2 мл буфера (разведение 1:1000).

В полученных гомогенатах по модифицированному методу Эллмана определили удельную активность ЬХЭ (см. табл. 2)

Коэффициент функционального развития обонятельной системы равен

1,06,коэффициент функционального развйтия зрительной системы равен 0,21, экологический коэффициент равен

5,05. Выявлено, что у леща почти одинаково развито и обоняние и зрение.

Р

Пример 3. Провели операции на 3-х лягушках аналогично примеру 1.

Отличие наблюдается только в. разведении гомогената. К навеске обонятельной выстилки в 20 мг добавили

2 мл буфера (разведение 1:100), обонятельной луковицы в 4 мг — 2 мл буфера (разведение 1:500), переднего мозга в 4 мг — 2 мл буфера (разведение 1:500), сетчатки 4 мг

2 мл буфера (разведение 1:500), крыши среднего мозга в 1 мг — 2 мл буфера (разведение 1:2000).

В полученных гомогенатах по методу Эллмана определили удельную активность АХЭ (см. табл. 3) Коэффициент функциональногc развития обонятельной системы равен 0,56,, коэффициент функционального развития зрительной системы равен 0,34, экологический коэффициент равен 1,65. Вы" явлено, что у лягушки преобладает зрение.

Формула изобретения

Способ определения функционального развития обснятельно и зрительной сенсорных систем у рыб и амфибий, представляющий исследование перифери15 ческих отделов обонятельной и зрительной систем — сетчатки и обонятельноro эпителия, установление на основе исследований экологического коэффициента и определение функционального

20 развития сенсорных систем по величичине экологического коэффициента, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности определения, дополнительно проводят исследования

25 центральных отделов обеих сенсорных систем — обонятельной луковицы, переднего мозга и крьппи среднего мозга (тектуме), при исследовании в тканях периферических и центральных отделов определяют удельную активность АХЭ (ацетилхолинэстеразы) и по соотношению удельной активности АХЭ в обонятельной луковице и обонятельном эпителии к удельной активности АХЭ в

35 переднем мозге устанавливают обонятельный коэффициент (К,),а по отношению удельной активности АХЭ в сетчатке к удельной активности АХЭ в крьппе среднего мозга зрительный ко40 эффициент (К ), экологический коэффициент (К ) устанавливают по отношению обонятельного коэффициента к зрительному, при этом при значении

К „, равном 4-6, делают вывод об оди45 иаковом развитии обеих сенсорных систем, при значении К „ киже 4 делают вывод о преимущественном развитии зрения, при значении К более 6 — о преимущественном развитии

50,у рыб и амфибий обоняния.

1423075

Таблица

Удельная активность АХЭ мкмоль/г ч в отделах

Карп

Крыша среднего мозга

Сетчатка

842

392

207

1099

375

340

269

850

Средние значения

1009

765 369

Таблица 2

Удельная активность АХЭ мкмоль/г. ч в отделах

Лещ

Обонятельная выстилПередний Крыша средмоэг Сетчатка него мозга ка

765

337

326

188

503

1239

425

I 268

446

415

301

Среднее значение

1091

403 224

415

Таблица 3

Удельная активность АХЭ,мкмоль/г.ч, в отделах

Лягушка

Обонятельная выстилка

373

198

1091

203

1211

4li

227

588

106

Средние значения

77 169

963

337

Редактор Л..Пчолинская

-т

Тираж 519

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Заказ 4455/4

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 бонятельая высилка

Обонятель- Передний ная лукови- моэ:г ца

Обонятельна луковица

Обонятельная Передний Крыша средлуковица мозг Сетчатка него мозга

Составитель О. Корженко

Техред M.Äèäûê КорректорЛ. Патай