Utveckling av hjärnan i fiskar (med diagram)

I denna artikel kommer vi att diskutera om utvecklingen av hjärnan i fiskar.

Under utvecklingen särskiljer hjärnan som en främre förstoring av ryggmärgen. Hjärnan är regleringscentret för alla receptorer. Hjärnan är innesluten i en kran, som är broskig i elasmobrancher och benig i teleost.

I allmänhet är fiskens hjärna relativt liten i jämförelse med deras kroppsstorlek och därmed upptar hjärnan inte kranialhålan helt och lämnar ett litet mellanrum som fylls med en slags gelatinös matris. Hjärnan är mjuk och vit och täckt av ett omfattande nätverk av blodkärl som kallas choroid plexi.

Uppdelningar av hjärna i fiskar:

Hjärnan har tre huvudavdelningar, dvs:

1. Prosencephalon eller forebrain

2. Mesencephalon eller midbrain

3. Rhombencephalon eller hindbrain (fig 12.3a, b)

Den allmänna organisationen i de stora fiskegrupperna är inte olik, även om stora skillnader uppstår i form och utvidgning av olika delar av hjärnan.

Homologierna i hjärndelarna sammanfattas av Lagler, 1962

Vissa författare har delat upp hjärnan direkt i fem delar, nämligen telencephalon, diencephalon, mesencephalon, metencephalon och mylencephalon.

I. Prosencephalon eller Forebrain:

Föregruppen består av två delar, nämligen:

(a) Telencephalon,

(b) Diencephalon.

(a) Telencephalon:

Det är den främre delen av forkanten, främst ansvarig för mottagning, ledning av luktimpulser. Telencephalon består av två delar. Den främre parade luktlampan och bakre två stora cerebrala hemisfärerna. De olfaktoriska lobben är anteriorly projicerade och slanka och är kända som luktlampor som har inre hålrum som kallas hjärnan med laterala ventriklar I och II.

De olfaktoriska lobben består av massor av nervceller, som överför luktimpulser till andra centra. Det finns stora variationer i strukturen hos olfaktorisk del. Elasmobranch och några beniga fiskar som beror främst på lukt för att söka mat eller sociala aktiviteter har anmärkningsvärt förstorade olfaktoriska lobes.

Vissa fiskar har båda delarna, dvs olfaktoriska lobes och lökar (Puntius ticto). I andra finns endast olfaktoriska glödlampor närvarande (Tor tor, Mystus seenghala), medan vissa arter innehåller endast luktlösa lobar (Channa striatus).

Den andra delen av telencephalon är den cerebrala halvklotet. De är två i antal och solida massliknande, fogade i mitten. Det anteriormost stora buntet av nervfibrer ansluter de två halvkärlen och är känt som främre kommission.

De är också kopplade till diencephalon av andra områden. Den cerebrala halvklotet är täckt av en icke-nervös membranhölje kallad "pallium", som är dorsolateralt belägen och sub-pallium är basomediellt belägen.

Förekomsten av aktinopterygains har en enda, median ventral ventrikel i motsats till de parade ventrala (basala) ventriklarna i lägre fiskar. Förutom olfaction är telencephalon trodde att tjäna annan generaliserad funktion som att reglera aggression, sexuell aktivitet och föräldrabeteende, bibehålla kroppslikvikt för att underlätta framgångsrik avel.

Telencephalon underlättar också aktiviteter av lägre hjärncentra och mekanism. Det framgår av ablationen av förfölja av guldfisk (Carrasius auratus) som visar mindre respons än vanliga. Avlägsnandet av förfäder från Tilapia resulterar i att försumma sina unga, medan de i vissa minnows (Cyprinidae) gör dem mindre försiktiga mot sin nya situation.

I stickleback undertrycks gytningen och i paradisfisk (Macropodus opercularis) påverkas boetets beteende när deras forebrainer avlägsnas. I guldfisk undertrycks färgsyntet som ett resultat av extirpation av förfäder.

(b) Diencephalon:

Diencephalonen är täckt dorsalt av den bakre bukningen av hjärnhalvorna. Dess lilla område är synligt mellan hjärnhalvor och optiska lobber. Diencephalonen har hålighet inuti, kallad tredje ventrikel. Diencephalon särskiljs i tre delar, dvs en dorsal epitelamus, lateral talamus och en ventral hypotalamus.

Epithalamus innehåller en choroid plexus i sitt tak. Den bakre delen av taket lyfter upp för att bilda tallkörtel eller epifys. Epithalamus har två ganglioniska massor, som kallas "habenulae", som är lika stora och även nervfibrerna från telencephalon som förbinder sig med talonfalons talamus, hypotalamus och olfaktoriska områden (fig. 12.9a, b).

När det gäller pinealkroppens funktion har två teorier blivit framlagda. Enligt den första hypotesen har pinealkroppen sensoriska roller medan den andra hypotesen säger sin sekretoriska funktion. I sensoriska roller fungerar det som en baro eller kemoreceptor för cerebrospinalvätska eller hjälper till att underlätta det olfaktiva svaret på könshormoner.

De sekretoriska funktionerna innefattar den yttre utsöndringen som är relaterad till den cerebrospinalvätskans kemiska sammansättning eller hjärnvävnadens metabolism. Det förväntas också vara en endokrin körtel med inre sekret.

Thalamus består av laterala väggar i diencephalon. Thalamus fungerar som ett reläcenter för överföring av olfaktoriska och sunda kroppsimpulser till thalamomedullar och thalamospinalkanalen. Den ventrala delen av thalamus bära genikulera kärnor eller ganglier. Dessa ganglier är välutvecklade i hajar och är kända som geniculate lobes.

Hypothalamus utgör golvet i diencephalon. Det är den största och viktigaste delen av diencephalon. Den främre delen av hypotalamus innehåller preoptisk area. Men från den ventrala delen av hypotalamusprojekten utvecklas en påse-liknande nedväxt, känd som infundibulum.

Spetsen av infundibulum bär hypofys eller hypofysen. Det finns två viktiga kärncentra närvarande i hypothalamus, en är kärnpreopticus och den andra är kärnus lateralis tuberis. Båda består av nervceller av sekretorisk natur. I Osteichthyes, den nedre delen av hypotalamusen sträcker sig lateralt som är känd som sämre lob.

Sccus vasculosus är starkt vaskulär utskjutning av den ventrala väggen av fiskens diencephalon. Det betraktas som benthiskt organ som detekterar förändringar i vattentrycket. Det spelar också en sekretorisk roll.

Diencephalon fungerar som ett viktigt korrelationscenter för inkommande och utgående meddelande som berörs av intern homeostas. Hypothalamus spelar en viktig roll för att reglera det endokrina systemet genom hypofysen.

II. Mesencephalon eller Midbrain:

Mesencephalon eller midbrain är relativt stor. Den består av dorsalt optisk tektum och ventral tegumentum. Fiskar som matar genom syn har stor optisk lobe. Den optiska tektum framträder som två optiska lobes från dorsalsidan.

Ventrikeln kommunicerar mesencephalon som smal hålighet, kallad aquaductus mesencephali eller akvedukten i Sylvius. Det finns stor variation i den optiska tektumens histologiska struktur.

Enligt Ariens Kriens Kapper (1960) består den optiska tektum av sex skikt som är följande:

1. Det ytliga skiktet, stratumoptikumet som är innerverat av optiska nervfibrer.

2. Stratum fibrosum, griseum ytligt, vilket är en viktig plats för visuell känsla och har nervfibrer och nervceller.

3. Stratum griseum centrale består av nervceller från efferenta nerver.

4. Stratum album central, den består av nervfibrer av efferenta nerver och är associerad med oculomotor och thalamus.

5. Stratum griseum periventricular innefattande nervceller som är förbundna med fibrerna i det periventrikulära systemet.

6. Stratum fibrosum periventricular, ligger framför aquaductus mesencephalic och har många nervfibrer.

På grund av dessa flera lager arrangemang av nervcellerna i optisk tektum anses det ofta vara homologt med hjärnbarken hos däggdjur.

Den midventrala delen av det optiska tektum innehåller en utskjutning, kallad torus longitudinalis, vilket bidrar till integrationen mellan jämviktens och visionen av synen. Det finns ett starkt bevis för optisk tektum som ögonkroppskoordineringscentrum och kompenserar frånvaron av en sann optisk chiasma av benfiskar.

Elektrisk stimulering av tegumentum resulterar i okoordinerat lokomotivsvar. Optisk tektum är ett viktigt korrelationscenter för olika typer av impulser i hjärnan.

III. Rhombencephalon eller Hindbrain:

Bakbenet består av cerebellum eller metencephalon och medulla oblongata eller mylencephalon.

(a) Cerebellum eller Metencephalon:

Hjärnbulten utvecklas som framstående dorsala utväxter från medulla. Dess främre del går framåt i hålrummet av optiska lobber och är känt som valvula cerebelli som består av cortex och medulla. Cortex består av tre distinkta skikt som innefattar olika formade nervceller.

(i) Det molekylära eller huvudmottagliga skiktet innefattande Purkinje-celldendriter och glia-celler.

(ii) Det granulära cellskiktet består av små granulära celler och mottar också Purkinje-cellaxonen. Fiskar som har välutvecklad gustatorisk (karp) och lateral linje (havskatt) har en mer utvecklad vulvula cerebelli.

De är den största delen av hjärnan och projicerar framöver förhindren i mormyriderna. Eftersom mormyrider genererar och svarar på svaga elektriska strömmar anses det att deras förstorade cerebellum är involverat i mottagandet av elektriska impulser.

Elasmobrancher visar en ökning av hjärnans storlek jämfört med cyklostomerna. Hundfisken (liten haj) har enkel bilobbet cerebellum. Mackerelhajarna som är stora och snabba har emellertid den större cerebellan som upptar en stor del av hjärnan. I dessa fiskar blir cerebellumet konvoluterat för att öka ytarean (figurerna 12.8a, b, c).

Den elektriska strömmen som tömmer fiskar som mormyrider och den elektriska havskatten (Malapterurus) innehåller mycket välutvecklat cerebellum som handlar om elektriska impulser.

Hjärnhålan är känd som metacoel, som är framträdande i hajar och strålar (Elasmobranchs) och är helt försvunnen i hjärnben av högre benfiskar. Huvudfunktionerna hos cerebellum är att styra simning jämvikt, underhåll och koordinering av muskulös tonus och orientering i rymden.

(b) Medulla Oblongata eller Mylencephalon eller Brain Stem:

Medulla oblongata eller mylencephalon är den bakre delen av hjärnan, som kan särskiljas från ryggmärgen. Medulla är delbar i kolonner av nervfibrer baserat på de typer av information som sänds. Således finns det viscerala och somatiska sensoriska och viscerala och somatiska motor kolonner.

Medulla innehåller kärnor av kraniala nerver från III till X, anordnade anteroposteriorly. (Fig 12.3 och 12.4). De olika delarna av medulla förstoras med utvecklingen av olika sinnen. Medulla innehåller en hålighet inuti, känd som den fjärde ventrikeln. Vissa fiskar som Culupea och Mugil har framträdande parerade svullnader som kallas "cristae cerebelli" närvarande på den fjärde ventrikelns anterolaterala gräns.

Dessa cristae är förknippade med skolans beteende hos dessa fiskar. I guldfisk finns framträdande vagala lobor bakom cristae cerebelli, från vilket IX och X kranialnerv uppstår. Denna fisk har också ett palatalorgan som finns i munnen, vilket hjälper till att testa maten genom smak och beröring.

En annan framträdande struktur, ansiktsloben eller tuberkulum. impar (Fig 12.6) som finns bakom cerebellum i Cyprinus carpio. I ansiktsloberna korrigeras gustatoriska och taktila impulser med viscerala sensoriska sådana som det härrör från sammanslagningen av grundämnena i ansiktsflödet (VII) och (X).

Medulla av högre benfiskar (Actinopterygii) har ett par stora neuroner som kallas Mauthners jätte celler. Dessa celler är närvarande vid nivån av kranial nerv VIII. I Anguilla och Mola är Mauthner-cellerna frånvarande medan mindre framträdande i bottenboende som gobies och scorpionfiskar.

Dessa celler är motorkoordinatorn för överföring av flera sensoriska impulser, huvudsakligen från sidolinjecenter till kaudala och kroppsvimma muskler.

Medulla är sensoriska och sensoriska koordinerande centra och ett relayingområde mellan återstående hjärna och ryggmärg. Medulla har också vissa centra som styr vissa somatiska och viscerala funktioner. Bland beniga fiskar innefattar dessa funktioner respiratorisk, ökning av kroppsfärg och osmoregulatorisk behandling.