Dokument: Postnatale Entwicklung der Zytoarchitektur des temporalen Isokortex der grünen Meerkatze

Titel:Postnatale Entwicklung der Zytoarchitektur des temporalen Isokortex der grünen Meerkatze
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20220725-075739-8
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Beddoe, Daisy Louise [Autor]
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Dateien vom 01.06.2022 / geändert 03.06.2022
Beitragende:Prof. Dr.med. Dr.rer.pol. Caspers, Svenja [Gutachter]
PD Dr. rer. nat. Palomero-Gallagher, Nicola [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:Der temporale Isokortex enthält neben den primären und sekundären auditorischen eine Vielzahl höherer integrativer Hirnareale. Die postnatale Entwicklung solcher primärer sensorischer und höherer Kortizes ist jedoch aktuell unzureichend erforscht. Als für das menschliche Gehirn beispielhafter Organismus lässt sich aufgrund seines ähnlichen mikroskopischen Aufbaus das Gehirn der grünen Meerkatze (lat. Chlorocebus aethiops sabaeus) untersuchen. Anhand der mikroskopischen Analyse der laminären Struktur des Temporalkortex und der Identifikation von Arealgrenzen mittels untersucherunabhängigem Computeralgorithmus, erfolgte die zytoarchitektonische Kartierung des adulten Temporallappens einer Meerkatze. Auf Basis bestehender Hirnatlanten des Rhesusaffen konnten alle Areale, die in dieser verwandten Spezies beschrieben wurden, auch in der Meerkatze identifiziert werden. Ergänzend konnte das Areal TEa auf der ventralen Wand des Sulcus temporalis superior in einen medialen (TEaM) und einen lateralen (TEaL) Teil geteilt werden. Im Anschluss wurde anhand dieser Kartierung für das Gehirn der grünen Meerkatze die Zytoarchitektur des postnatalen temporalen Isokortex in seriellen histologischen Schnitten von sieben post mortem Gehirnen der grünen Meerkatze im Alter von 30 Tagen bis 3.9 Jahren untersucht. In digitalisierten histologischen Bildern wurde der Volumenanteil von Zellkörpern als Profil über die Kortexdicke hinweg ermittelt. Altersabhängige Veränderungen in diesen Volumendichteprofilen wurden in primären auditorischen (AKM, AKL) sowie höheren kognitiven temporalen Arealen (TEaM, TEaL, TPO und FST) analysiert. Durch individuelle Korrelationsanalysen konnte ein signifikanter Zusammenhang zwischen Gehirnalter und zytoarchitektonischer Veränderung für die Areale AKL, TPO und FST gezeigt werden. Besonders auffällig waren die Veränderungen in Schicht III in den Arealen AKL und FST, während das Areal TPO einen signifikanten negativen Zusammenhang in Schicht V und VI aufwies. Diese Arbeit zeigt folglich, dass sowohl primäre als auch nicht primäre auditorische Kortexareale postnatal zytoarchitektonische Veränderungen unterlegen sind. Vor allem in den ersten Lebensjahren aber auch während des restlichen Lebens reagiert das Gehirn plastisch auf Stimuli aus der Umwelt. Dies geht insbesondere mit Änderungen in der Konnektivität und damit den Faserverbindungen einher. Während Zunahmen in den Zellvolumenanteilen auf eine weitere postnatale Ausreifung der Neurone hindeuten könnten, weist die Abnahme des kortikalen Zellvolumenanteils insbesondere in den tieferen Schichten in höheren kognitiven Arealen, wie dem Areal TPO, auf eine zunehmende Vernetzung durch stärkere Ausbildung von Faserverbindungen zwischen kortikalen und extrakortikalen Arealen hin.

The temporal isocortex includes both primary and secondary as well as multiple higher integrative areas of the brain. The postnatal development of such primary sensory and higher cortical areas, however, has not yet been sufficiently investigated. Because of its many microanatomical similarities to the human brain, the Vervet Monkey (lat. Chlorocebus aethiops sabaeus) is a popular primate for comparative studies. Based upon the microscopic analysis of the temporal cortex’s laminar structure and the identification of areal borders using an observer-independent computer algorithm, the cytoarchitectural parcellation of an adult vervet monkey’s temporal cortex was performed. Compared with existing brain maps of the macaque monkey, all areas that have been described in this related species were also identified in the vervet. Additionally, area TEa which is located on the ventral bank of the superior temporal sulcus could be subdivided into a medial (TEaM) and a lateral (TEaL) part in the vervet brain. In the following step the cytoarchitecture of postnatal temporal isocortex of seven post-mortem vervet monkey brains aged between 30 days and 3.9 years were examined in form of serial histological sections based on this parcellation of the adult vervet’s brain. In digitalised histological images the fraction of cell bodies compared to white matter was detected as a profile along the thickness of the cortex. Age related differences concerning these volume density profiles were further analysed in primary auditory (AKM, AKL) and higher cognitive temporal areas (TEaM, TEaL, TPO and FST). Through individual correlation analysis a significant correlation could be detected between age and the cytoarchitectonic development of areas AKL, TPO and FST. Out of those most noticeable were the respective changes in layer III of areas AKL and FST. Additionally, a significant negative correlation of cytoarchitectonic development and age in layers V and VI was found. Hence this study demonstrates that both primary and non-primary auditory cortex areas undergo relevant postnatal development. Especially in the first few years after birth the brain is confronted with a lot of unknown environmental auditory stimuli. On a cytoarchitectonic level this adjustment to new input can be recognized by the change in cortical cell volume. An increase of the cell volume- white matter ratio could be a signal that the neurons are undergoing further postnatal development whilst a decrease in cortical cell volume, especially in deep layers in higher cognitive areas such as area TPO could speak for a stronger development of fibers connecting cortex of different auditory hierarchies as well as other cortical and extracortical areas with another.
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Fachbereich / Einrichtung:Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Anatomie I
Dokument erstellt am:25.07.2022
Dateien geändert am:25.07.2022
Promotionsantrag am:28.11.2021
Datum der Promotion:19.05.2022
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