Udvikling af hjerne i fisk (med diagram)

I denne artikel vil vi diskutere udviklingen af ​​hjernen i fisk.

Under udviklingen skelner hjernen som en forreste forstørrelse af rygmarven. Hjernen er det regulerende center for alle receptorer. Hjernen er lukket i et kranium, der er brusk i elasmobrancher og benet i teleost.

Generelt er fiskernes hjerne forholdsvis små i forhold til deres kropsstørrelse, og derfor indtager hjernen ikke helt kraniet hulrum, hvilket efterlader et lille hul, der er fyldt med en slags gelatineholdig matrix. Hjernen er blød og hvid og er dækket af et omfattende netværk af blodkar kaldet choroid plexi.

Afdelinger af hjerne i fisk:

Hjernen har tre hovedafdelinger, dvs:

1. Prosencephalon eller forebrain

2. Mesencephalon eller midbrain

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

Den generelle organisation i de store grupper af fisk er ikke ulig, selvom der opstår betydelige forskelle i form og udvidelse af forskellige dele af hjernen.

Homologien i hjernedele er opsummeret af Lagler, 1962

Nogle forfattere har delt hjernen direkte i fem dele, nemlig telencephalon, diencephalon, mesencephalon, metencephalon og mylencephalon.

I. Prosencephalon eller Forebrain:

Forræden består af to dele, nemlig:

(a) Telencephalon,

(b) Diencephalon.

(a) Telencephalon:

Det er den forreste del af forgrunden, primært ansvarlig for modtagelse, ledning af lugtimpulser. Telencephalon består af to dele. Den forreste parfume pære og to bakre to store cerebrale halvkugler. De olfaktive lobes er anteriorly projicerede og slanke og er kendt som olfaktoriske pærer, som har indre hulrum kaldet hjerne med laterale ventrikler I og II.

De olfaktive lobes består af masser af nerveceller, som overfører lugtimpulser til andre centre. Der er betydelige variationer i strukturen af ​​olfaktorisk del. Elasmobranch og nogle benfulde fisk, der hovedsagelig afhænger af lugt til at søge mad eller sociale aktiviteter, har bemærkelsesværdigt forstørrede olfaktoriske lobes.

Nogle fisk har begge dele, dvs lugtfugle og løg (Puntius ticto). I andre er der kun lygtepærer til stede (Tor tor, Mystus seenghala), mens nogle arter kun indeholder olfaktive lopper (Channa striatus).

Den anden del af telencephalon er den cerebrale halvkugle. De er to i tal og solid massemæssig, sammenføjet midt på linjen. Den anteriormeste store bundt af nervefibre forbinder de to halvkugler og er kendt som anterior commissure.

De er også forbundet med diencephalon af andre områder. Den cerebrale halvkugle er dækket af en ikke-nervøs membranisk kappe kaldet 'pallium', som er dorsolateralt beliggende, og sub-pallium er basomedialt beliggende.

Forræderen af ​​actinopterygains har en enkelt, median ventral ventrikel i modsætning til de parrede ventrale (basale) ventrikler i nedre fisk. Foruden olfaction er telencephalon menes at betjene anden generel funktion, såsom at regulere aggression, seksuel aktivitet og forældrenes adfærd, opretholde ligevægt for at lette succesfuld opdræt.

Telencephalon letter også aktiviteter af lavere hjernecentre og mekanisme. Det fremgår af ablation af forfugle af guldfisk (Carrasius auratus), som viser mindre respons end normalt. Fjernelsen af ​​forhindring fra Tilapia resulterer i at forsømme deres unges, mens de i visse minnows (cyprinidae) gør dem mindre forsigtige med deres nye situation.

I stickleback undertrykkes gytningen, og i paradisfisk (Macropodus opercularis) påvirkes nestens bygningsadfærd, når deres forebrainer fjernes. I guldfisk undertrykkes farvesynet som følge af udryddelse af forgrunden.

(b) Diencephalon:

Diencephalonen er dækket dorsalt af den bageste udbulning af hjernehalvfærerne. Det lille område er synligt mellem cerebrale halvkugler og optiske lobber. Diencephalon har hulrum inde i, kaldet tredje ventrikel. Diencephalon skelnes i tre dele, dvs. en dorsal epithalamus, laterale thalamus og en ventral hypothalamus.

Epithalamus indeholder en choroid plexus i sit tag. Den bageste del af taget hæver til dannelse af pinealkirtlen eller epifysen. Epithalamus har to ganglioniske masser, kaldet "habenulae", som er lige store og også nervefibre fra telencephalonen, der forbinder talamus, hypothalamus og olfaktoriske områder af telencephalonen (fig. 12.9a, b).

Med hensyn til pinealkroppens funktion er der blevet fremlagt to teorier. Ifølge den første hypotese har pinealkroppen sensoriske roller, mens den anden hypotese angiver sin sekretoriske funktion. I sensoriske roller virker det som en baro eller kemoreceptor for cerebrospinalvæske eller hjælper med at lette det lugtfulde reaktion på kønshormoner.

De sekretoriske funktioner indebærer den eksterne sekretion relateret til den kemiske sammensætning af cerebrospinalvæsken eller metabolisme af hjernevæv. Det forventes også at være en endokrin kirtel med interne sekret.

Thalamus består af laterale vægge af diencephalon. Thalamus fungerer som et relæcenter for overførsel af olfaktoriske og stramme kropsimpulser til thalamomedullar og thalamospinalkanalen. Den ventrale del af thalamus bærer geniculate kerne eller ganglier. Disse ganglier er veludviklede i hajer og er kendt som geniculate lobes.

Hypothalamus udgør gulvet i diencephalon. Det er den største og vigtigste del af diencephalon. Den forreste del af hypothalamus indeholder præoptisk område. Men fra den ventrale del af hypothalamus projekteres en pose-lignende ned vækst, kendt som infundibulum.

Spidsen af ​​infundibulum bærer hypofyse eller hypofysen. Der er to vigtige kernecentre til stede i hypothalamus, den ene er nucleus preopticus og den anden er nucleus lateralis tuberis. Begge består af nerveceller af sekretorisk natur. I Osteichthyes udstrækker den nedre del af hypothalamus lateralt, som er kendt som inferior lobe.

Den saccus vasculosus er stærkt vaskulært fremspring af den ventrale væg af diencephalon af fisk. Det betragtes som benthisk organ, der registrerer ændringer i vandtryk. Det spiller også en sekretorisk rolle.

Diencephalon fungerer som et vigtigt korrelationscenter for indgående og udgående besked, der vedrører intern homeostase. Hypothalamus spiller en vigtig rolle i regulering af det endokrine system gennem hypofysen.

II. Mesencephalon eller Midbrain:

Mesencephalon eller midbrain er forholdsvis stor. Den består af dorsal optisk tektum og ventral tegumentum. Fisk, der fodrer ved syn, har stor optisk lap. Det optiske tektum fremstår som to optiske lobes fra den dorsale side.

Ventriklen kommunikerer mesencephalon som et smalt hulrum, kaldet aquaductus mesencephali eller akvedukt i Sylvius. Der er stor variation i den optiske tektums histologiske struktur.

Ifølge Ariens Kriens Kapper (1960) består det optiske tektum af seks lag, der er som følger:

1. Det overfladiske lag, stratumoptikumet, der er innerveret af optiske nervefibre.

2. Stratum fibrosum, griseum overfladisk, som er et vigtigt sæde for visuel sans og besidder nervefibre og nerveceller.

3. Stratum griseum centrale består af nerveceller af efferente nerver.

4. Stratum album centrale, det består af nervefibre af efferente nerver og er forbundet med oculomotor og thalamus.

5. Stratum griseum periventricular omfattende nerveceller, der er forbundet med fibre i det periventrikulære system.

6. Stratum fibrosum periventrikulær, ligger foran aquaductus mesencephalic og besidder talrige nervefibre.

På grund af disse flerlagsarrangementer af nervecellerne i optisk tektum anses det ofte for at være homologt med hjernebarken af ​​pattedyr.

Den midterste ventrale del af det optiske tektum indeholder en fremspring, kaldet torus longitudinalis, som hjælper med integrationen mellem ligevægtssansen og synsfølelsen. Der er et stærkt tegn på optisk tektum som øjenkropskoordineringscenter og kompenserer fraværet af en ægte optisk chiasma af knogler.

Elektrisk stimulering af tegumentum resulterer i ukoordineret bevægelsesrespons. Optisk tektum er et vigtigt korrelationscenter for forskellige typer impulser i hjernen.

III. Rhombencephalon eller Hindbrain:

Baghinden består af cerebellum eller metencephalon og medulla oblongata eller mylencephalon.

(a) Cerebellum eller Metencephalon:

Hjernehinden udvikler sig som fremtrædende dorsale udvækst fra medulla. Dens forreste del projiserer fremad i hulrummet af optiske lobber og er kendt som valvula cerebelli, som består af cortex og medulla. Cortexen består af tre forskellige lag, der omfatter forskelligt formede nerveceller.

(i) Det molekylære eller hovedsagelige modtagelige lag omfattende Purkinje-celledendritter og glia-celler.

(ii) Det granulære cellelag består af små granulære celler og modtager også Purkinje-cellens axoner. Fisker med veludviklet gustatorisk (karpe) og lateral linje (havkat) system har en mere udviklet vulvula cerebelli.

De er den største del af hjernen og arbejder fremad for forgrunden i mormyriderne. Da mormyrider genererer og reagerer på svage elektriske strømme, anses det for at deres forstørrede cerebellum er involveret i modtagelse af elektriske impulser.

Elasmobrancher viser en stigning i cerebellumets størrelse i forhold til cyklostomerne. Hundfisken (lille haj) besidder simpel bilobbet cerebellum. Makrellhajerne, der er store og hurtige, har imidlertid den større cerebellum, der optager meget del af hjernen. I disse fisk bliver cerebellumet konvoluteret for at forøge overfladearealet (fig. 12.8a, b, c).

Den elektriske strøm, der udleder fisk som mormyrider og den elektriske havkat (Malapterurus) indeholder meget veludviklet cerebellum, der beskæftiger sig med elektriske impulser.

Hulebenet er kendt som metacoel, hvilket er fremtrædende i hajer og stråler (Elasmobranchs) og er helt forsvundet i hjernebuk af højere benfisk. Hovedfunktionerne i cerebellumet er at kontrollere svømningsækvilibrering, vedligeholdelse og koordinering af muskuløs tonus og orientering i rummet.

(b) Medulla Oblongata eller Mylencephalon eller Brain Stem:

Medulla oblongata eller mylencephalon er den bageste del af hjernen, som kan skelnes fra rygmarven. Medulla er delelig i kolonner af nervefibre baseret på de overførte oplysninger. Således er der viscerale og somatiske sensoriske og viscerale og somatiske motorkolonner.

Medulla indeholder kerner af kraniale nerver fra III til X, arrangeret anteroposteriorly. (Fig. 12.3 og 12.4). De forskellige dele af medulla forstørres med udviklingen af ​​forskellige sanser. Medulla indeholder et hulrum indeni, kendt som fjerde ventrikel. Nogle fisk som Culupea og Mugil har fremtrædende parret hævelser, der hedder 'cristae cerebelli' til stede på den fjerde ventrikeles anterolaterale grænse.

Disse cristae er forbundet med skolernes opførsel af disse fisk. I guldfisk er fremtrædende vagale lober til stede bag cristae cerebelli, hvorfra IX og X kraniale nerver opstår. Denne fisk har også et palatalorgan, der findes i mundtaget, og hjælper med at teste fødevaren ved smag og berøring.

En anden fremtrædende struktur, facial lobe eller tuberculum. impar (fig. 12.6) fundet bag cerebellum i cyprinus carpio. I ansigtsloberne korrigeres gustatoriske og taktile impulser med viscerale sensoriske som det stammer fra sammensmeltningen af ​​grundelementerne i ansigtet (VII) og (X).

Medulla af højere benfisker (Actinopterygii) har et par store neuroner kaldet Mauthner's gigantiske celler. Disse celler er til stede i niveauet af kranialnerven VIII. I Anguilla og Mola er Mauthner-cellerne fraværende, mens mindre fremtrædende i nedre beboere som gobier og scorpionfisker.

Disse celler er motorkoordinator for transmission af flere sensoriske impulser, hovedsagelig fra sideliniecentre til kaudale og kropssvømmende muskler.

Medulla er sensoriske og sensoriske koordinerende centre og et relaying område mellem den resterende hjerne og rygmarv. Medulla har også visse centre, der styrer nogle somatiske og viscerale funktioner. Blandt knoglefisker omfatter disse funktioner åndedræt, blegning af kropsfarve og osmoregulatorisk.