Fluoreszenzmikroskopische und elektronenmikroskopische Untersuchungen am Pinealorgan verschiedener Vogelarten

Zusammenfassung Mit der Fluoreszenzmethode von Falck-Hillarp lassen sich Artunterschiede im Innervationsmodus der Vogelepiphyse nachweisen. Bei Passer domesticus, Carduelis chloris, Pica pica, Corvus frugilegus und Gallus domesticus treten fluoreszierende adrenerge Nervenfasern nur perivaskulär, bei Anas platyrhynchos und Excalfactoria chinensis sowohl perivaskulär als auch im Parenchym, bei Columba livia lediglich vereinzelt im Parenchym auf. Die Fluoreszenzintensität des Epiphysenparenchyms von Passer domesticus und Columba livia, die nach mikrospektrographischen Messungen auf Serotonin beruht, schwankt stark von Fanggruppe zu Fanggruppe; die großen Unterschiede sind durch tagesrhythmische Schwankungen allein nicht erklärbar. In permanenter Dunkelheit nimmt die Serotoninfluoreszenz der Taubenepiphyse beträchtlich zu. Serotonin wird auch von den aminergen Nervenfasern der Vogelepiphyse gespeichert; seine Abgabe in die Blutbahn und deren physiologische Bedeutung werden diskutiert.Die in das Lumen der Vogelepiphyse hineinragenden, von modifizierten Zilien der Pinealozyten ausgehenden Membranwirbel zeigen mit der Osmierung nach Eakin, Brandenburger, Kopsch, Kolatschev gleichartige Partikel (Durchmesser 50 Å) wie die regulär gebauten Außenglieder der retinalen und pinealen Photorezeptoren. Diese Befunde werden mit elektrophysiologischen, biochemischen und verhaltensphysiologischen Ergebnissen verglichen.

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Fluorescence and electron microscope investigations of the avian pineal organ

Summary The adrenergic innervation and the parenchymal 5-HT in the pineal organ of different avian species were investigated with the method of Falck-Hillarp. The fluorophores were identified microspectrographically. An entirely perivascular localization of adrenergic nerve fibres was observed in the pineal organs of Passer domesticus, Carduelis chloris, Pica pica, Corvus frugilegus and Gallus domesticus. The pineal organs of Anas platyrhynchos and Excalfactoria chinensis showed both perivascular and parenchymal innervation. Perivascular fibres were absent from the pineal organ of Columba livia, and only a few fine fluorescent fibres appeared in its parenchyma after pretreatment with l-dopa. The intensity of the 5-HT fluorescence of the parenchyma cells showed a high individual variability. These differences apparently do not reflect a circadian 5-HT-rhythm. Continuous darkness increased the intensity of the 5-HT-fluorescence in the pineal organ of Columba livia. 5-HT was also demonstrated within the perivascular autonomic nerve fibres of the avian pineal organ. It is probable that 5-HT is released from the pineal parenchyma into the circulation.After prolonged osmium tetroxide treatment according to Eakin, Brandenburger, Kopsch, Kolatschev, the membrane whorls that are formed by the cilia of avian pinealocytes showed osmiophilic particles 50 Å in diameter. Similar particles have been observed in the regular outer segments of retinal and pineal photoreceptor cells of lower vertebrates. The above morphological results are discussed in view of electrophysiological, biochemical and behavioural observations.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft. Herrn Prof. Dr. Ch. Owman, Lund, danke ich für die kritische Durchsicht des Manuskriptes.     

Ultrastruktur des pinealen Sinnesapparates bei einigen Pipidae und Discoglossidae

Zusammenfassung Der Pinealkomplex der Anuren ist ein spezialisiertes Organ. Dafür sprechen sowohl physiologische Befunde als auch der histologische Aufbau, die Nervenverbindung mit dem Gehirn und die starke Blutversorgung. Degenerationszeichen sind nur an einem Teil der Rezeptorenaußenglieder zu beobachten; daneben finden sich stets voll differenzierte Sinneszellen. An der Epiphysis cerebri einiger stammesgeschichtlich bemerkenswerter Anurenformen (Pipidae: Xenopus laevis, Hymenochirus boettgeri; Discoglossidae: Bombina bombina) wird gezeigt, daß die durch Invaginationen des Plasmalemms entstandenen Außengliedstrukturen (Plättchen) nicht wie bei den Stäbchen und Zapfen der Lateralaugen auf einen bestimmten Durchmesser festgelegt sind. Aus ursprünglich zapfenähnlichen Formen entstehen durch tiefere Plasmalemmeinstülpungen Außenglieder, deren Lamellen das Innenglied kapuzenförmig überdecken. Bin weiteres Fortschreiten des Invaginationsprozesses führt zu unregelmäßigen Auf- und Abfaltungen des Außengliedes; an solchen Außengliedern treten Degenerationszeichen auf. Es werden zwei verschiedene Ablaufsformen der Degeneration beschrieben: 1. Membrankomplexe werden am distalen Pol abgestoßen; 2. Ein lytischer Abbau erfolgt von der Basis her. Diese Befunde werden unter Berücksichtigung energetischer Aspekte diskutiert. — Die Stützzellen sind offenbar zu trophischen und phagocytotischen Leistungen befähigt. Sie enthalten zahlreiche Myeloidkörper, deren Punktion ungeklärt ist. In der plexiformen Zone der Epiphysis cerebri sind neben Synapsen, die von basalen Sinneszellfortsätzen und Dendriten der Ganglienzellen gebildet werden, markhaltige und marklose Nervenfasern nachweisbar. Die marklosen Nervenfasern enthalten elektronendichte Granula. Vereinzelte elektronendichte Granula finden sich neben zahlreichen 500 Å großen Vesikeln auch in den basalen Sinneszellausläufern; die Bedeutung dieser Zelleinschlüsse ist noch ungeklärt.

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Ultrastructure of the pineal sensory apparatus in some Pipidae and Discoglossidae

Summary The pineal complex of the anura is a specialized organ as demonstrated with physiological and histological methods. It shows a connection with the brain by nerve fibers and an extensive vascularization. Physiological degeneration is seen only in a part of the outer segments of the sensory cells. In the pineal organ of several phylogenetically remarkable anuran species (Pipidae: Xenopus laevis, Hymenochirus boettgeri; Discoglossidae: Bombina bombina) the flattened sacs of the outer segment form more irregular arrangements than in the lateral eye receptors and overlap the inner segment. When the invaginations become more complex, irregular outer segments are frequently observed. In such outer segments degeneration occurs in either of two ways: 1. The membrane complexes are discarded from the apex, 2. lysis starts in the basal portion. These observations are discussed considering the energyutilization aspects. — The supporting cells seem to have trophic and phagocytic functions. These cells contain also myeloid bodies with unknown function. — The plexiform region of the pineal organ contains, in addition to the basal processes of the receptor cells and the dendrites of the nerve cells, also myelinated and unmyelinated nerve fibers. The unmyelinated fibers contain dense-core granules. Besides many vesicles with a diameter of 500 Å, there are also some dense-core granules in the basal processes of the receptor cells; the functional role of these inclusions is still open to discussion.

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Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. H. Spatz gewidmet.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Ultrastrukturbesonderheiten der pinealen Sinneszellen von Protopterus dolloi

Zusammenfassung Das Pinealorgan (Epiphysis cerebri) von Protopterus dolloi (Dipnoi) enthält Sinneszellaußenglieder, die in Größe und Form denen der Amphibien gleichen. Bemerkenswert sind stark ausgebildete Cilienwurzeln im Innenglied und das Vorhandensein von endoplasmatischem Reticulum und Mikrotubuli im Außenglied. Die Mikrotubuli mit einem Durchmesser von 200 Å strahlen vom Basalteil der Zelle über das Verbindungsstück in das Außenglied ein; es wurde beobachtet, daß sie zwischen den Außengliedlamellen ausmünden. Die Außengliedlamellen zeigen lokale Verbreiterungen bis zu einer Höhe von 700 Å; intrasacculär läßt sich Grundcytoplasma darstellen. Die distalen Außengliedlamellen sind länger als die proximalen und weisen Degenerationszeichen auf, die sich teils als Erweiterung, teils als Komprimierung der Membranenstapel manifestieren. Im Hinblick auf einige morphologische Eigentümlichkeiten der pinealen Photorezeptoren werden Fragen ihres Vitamin A-Metabolismus diskutiert.

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Special ultrastructural characteristics of the pineal sensory cells in protopterus dolloi

Summary The pineal organ (epiphysis cerebri) in Protopterus dolloi (Dipnoi) are characterized by sensory cells that in size and shape resemble pineal photoreceptor cells of amphibians. The sensory cell contain in its inner segment fibrous ciliary rootlets and in its outer segment endoplasmic reticulum and microtubules. The microtubules are of 200 Å diameter and extend from the basal part of the sensory cell through the connecting piece into the outer segment, where they end between lamellae in the intersaccular spaces. The lamellae of the outer segment contain intrasaccular hyaloplasm and are enlarged to a maximum thickness of 700 Å. The more distal lamellae are longer than the more proximal ones and suggest a process of degeneration by enlargement or narrowing of their intermembranous spaces. The special morphological characteristics of the pineal photosensory cells are discussed in relation to the vitamin A-metabolism.

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Mit Unterstutzung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft     

Weitere elektronenmikroskopische Untersuchungen am Pinealorgan vonPhoxinus laevis (Teleostei,Cyprinidae)

Zusammenfassung Auch im Pinealorgan adulter Elritzen (Phoxinus laevis) sind die Außenglieder der Sinneszellen nicht degeneriert. Der Vergleich wurde zwischen adulten Exemplaren (8,6 cm) und 19,5 Monate jüngeren Tieren (3 cm) durchgeführt. Im Verhältnis zu den Jungtieren sind die Neuropilformationen und die synaptischen Strukturen adulter Elritzen stärker ausgeprägt. Bei den letzteren enthalten die Endfüße der pinealen Rezeptoren zahlreiche synaptische Bänder und 300–400 Å große Bläschen. Die Neuropilzonen sind außerdem reich an verdichteten Membranstellen (tight junctions). Im Pinealorgan des adulten Phoxinus finden sich eigenartige Einschlußkörper, die aus konzentrischen Lamellen bestehen; ähnliche Membran wirbel hat Takahashi (1969) bei zweijährigen Goldfischen beschrieben. Häufig lassen sich in den Epiphysen adulter Elritzen Axone beobachten, die mit 500–1000 Å großen granulierten Vesikeln gefüllt sind und im Verband bahnartig zusammengefaßter markloser Nervenfasern verlaufen. Die Herkunft und Bedeutung dieser granulierten Fasern werden diskutiert, ebenso wie die funktionelle Rolle des pinealen Sinnesorgans.

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Further electron microscopic studies of the pineal organ inPhoxinus laevis (Teleostei, Cyprinidae)

Summary The outer segments of pineal receptor cells of adult (8.6 cm) European minnows (Phoxinus laevis), like the lamellated outer segments of 19.5 months younger (3 cm) specimens, did not show signs of degeneration (see also Oksche and Kirschstein, 1967). Neuropile formations and synaptic structures were more prominent in adult than in youngPhoxinus. In the adult group, the end-feet of pineal receptors contained numerous synaptic ribbons and vesicles (300–400 Å in diameter). The neuropile zones were rich in tight junctions. A peculiar structure of the pineal organ of agingPhoxinus was the inclusion body formed by concentric arrangement of lamellae. Membrane whorls similar to these inclusion bodies were described in the pineal organ of two years old goldfish (Takahashi, 1969). In the pineal organ of adultPhoxinus considerable numbers of axons containing dense-core vesicles (500–1,000 Å in diameter) were observed within tract-like bundles of unmyelinated nerve fibers. The origin and significance of these granulated fibers and the functional role of the pineal sense organ have been discussed.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Zur Feinstruktur einer elektrischen Synapse

Summary Free-running, naked axons (diameter 2000 to 7000 Å) can be found in the lumen of the pineal organ. Their axoplasm contains microtubules, mitochondria as well as synaptic (diameter 350 to 450 Å) and granulated vesicles (diameter 500 to 1500 Å). In Pleurodeles waltlii, the axons in the pineal lumen form synapses on the free, apical surface of the pineal ependyma which is supplied with microvilli. In addition to usual cytoplasmic elements the innervated ependymal cells contain myeloid bodies and accumulations of glycogen granules. Without forming synapses these axons pass by and occasionally contact the inner and/or outer segments of the pinealocytes. The synapses found on the pineal ependymal cells furnish evidence of a neuronal control of these glial elements.The nerve fibers of the pineal lumen are being compared with known CSF contacting axons; they resemble one another in their ultrastructure and synaptic connections. Therefore and since in amphibians the pineal lumen communicates with the 3rd ventricle, the axons of the pineal lumen are considered to represent CSF contacting axons and to belong to the so-called CSF contacting axon system of the brain.In addition, the pineal CSF contacting axons are being compared with the following nerve fibers and terminals found in the pineal tissue: 1) axons containing large, granulated vesicles (diameter 1300 to 1500 Å) and terminating on the dendrites of nerve cells situated among the basal processes of the pinealocytes; 2) the synaptic ribbons-containing pinealocyte processes forming likewise synapses on the nerve cells; 3) the neurohormonal, synaptic semidesmosomes of pinealocytic processes on the lamina basalis separating the connective tissue spaces of the pia mater from the proper nervous tissue of the pineal organ; 4) the perivasal, autonomic nerve fibers of the pial septa. Though granulated vesicles of various diameters are present in all these terminals the greatest morphological similarity is found between the pineal CSF contacting axons and those nerve fibers containing large, granulated vesicles and forming axo-dendritic synapses on the pineal nerve cells. A similar nature and origin of both axons are suggested.

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Zusammenfassung Im Lumen des Pinealorgans können frei verlaufende, nackte Axone (Durchmesser 2000–7000 Å) beobachtet werden. Ihr Axoplasma enthält Mikrotubuli, Mitochondrien, synaptische (Durchmesser 350–450 Å) und granulierte Vesikel (Durchmesser 500–1500 Å). Bei Pleurodeles waltlii bilden die im Lumen des Pinealorgans verlaufenden Axone Synapsen auf der freien, apikalen Oberfläche der pinealen Ependymzellen. In den innervierten Ependymzellen kommen neben sonstigen Zytoplasmabestandteilen Myeloidkörper und Anhäufungen von Glykogengranula vor. Die Axone verlaufen am Innen- und Außenglied der Pinealozyten vorbei, können diese berühren, bilden aber dort keine Synapsen. Die auf den pinealen Ependymzellen nachgewiesenen Synapsen beweisen eine neuronale Kontrolle dieser Gliaelemente.Die Nervenfasern des pinealen Lumens wurden mit bekannten Liquorkontaktaxonen verglichen. Sie ähneln einander in ihrer Ultrastruktur und ihren synaptischen Verbindungen. Aus diesem Grunde und da bei den Amphibien das pineale Lumen mit dem 3. Ventrikel kommuniziert, werden die Axone des pinealen Lumens als Liquorkontaktaxone und als Glied des sogenannten Liquorkontakt-Axonsystems des Gehirns angesehen.Ferner wurden die pinealen Liquorkontaktaxone mit folgenden Nervenfasern und Endigungen verglichen, die im pinealen Gewebe vorkommen: 1) Axone, die große, granulierte Vesikel (Durchmesser 1300–1500 Å) enthalten und an den Dendriten von Nervenzellen endigen, welche zwischen den basalen Fortsätzen der Pinealozyten liegen; 2) Pinealozytenfortsätze, die synaptische Bänder enthalten und ebenfalls an diesen Neuronen Synapsen bilden; 3) die neurohormonalen, synaptischen Semidesmosomen von Pinealozytenfortsätzen an der Lamina basalis, die die bindegewebigen Räume der Pia mater vom eigentlichen Nervengewebe des Pinealorgans begrenzt: 4) die perivasalen, autonomen Nervenfasern der pialen Septen. Obwohl granulierte Vesikel verschiedener Durchmesser in allen diesen Terminalen vorhanden sind, stellten wir die größte, morphologische Ähnlichkeit zwischen den pinealen Liquorkontaktaxonen und denjenigen Nervenfasern fest, die große, granulierte Vesikel aufweisen und an den pinealen Neuronen axo-dendritische Synapsen bilden. Eine ähnliche Natur und Herkunft beider Axone werden angenommen.

     

Centriole replication during ciliogenesis in the chick tracheal epithelium

Zusammenfassung Direkte Belichtung oder Lichtreizung der Lateralaugen lösen im zentralen Teil der Taubenepiphyse keine elektrische Aktivität aus. Im Stielabschnitt sind dagegen kleine, durch Licht nicht beeinlußbare Dauerentladungen zu beobachten. Die Lage der Ableitungspunkte wurde durch den histologischen Nachweis der elektrolytisch gesetzten Eisenmarken bestimmt. Diese Ableitungsstellen befinden sich im Epiphysenparenchym. Ein stärkeres versilberbares Nervenbündel verläuft im Stiel der Epiphyse. Adrenerge Nervenfasern, die grün fluoreszieren, begleiten die Kapselgefäße und dringen mit diesen in das follikuläre Epiphysengewebe ein. Das Epiphysenparenchym zeigt nach Falck-Hillarp eine Gelbfluoreszenz mit umschriebenen apikalen oder basalen Anreicherungen der fluoreszierenden Substanz. Mit Reserpin kann nur ein Teil dieses Materials entspeichert werden. Elektronenmikroskopisch lassen sich in der Taubenepiphyse keine typischen pinealen Rezeptorzellen nachweisen. Regelmäßig lamellierte Außenglieder fehlen vollständig. Es finden sich lediglich cytoplasmareiche bulböse Zilien und zirkuläre Lamellenkomplexe, die in Tubuli übergehen. Die letzteren können sich mit einem dichten körnigen Material füllen. An einigen Stellen haben solche Lamellenverbände einen Zusammenhang mit keulenförmig verdickten Zilien. Diese Zone ist aber anders strukturiert als das für retinale und pineale Lichtsinneszellen charakteristische Verbindungsstück. Die Zeichen der sekretorischen Aktivität der Taubenepiphyse sind überzeugender als die für einen lichtempfindlichen Sinnesapparat sprechenden Strukturmerkmale. Ein bestimmter Typ der Pinealocyten ist reich an 800–1200 Å großen granulierten Vesikeln, die sowohl am apikalen als auch am basalen, auf die Blutgefäße ausgerichteten Zellpol angehäuft sein können. An den manchmal gelappten basalen Endfüßen sind Zeichen der Ausschleusung des Vesikelinhalts bzw. eines Materialschwundes aus dem granulierten Vesikelkern zu erkennen. Die sekretorische Aktivität der Taubenepiphyse wird mit Hinweis auf die in ihr reichlich vorkommenden 5-Hydroxyindole (Quay) und das Problem der Melatonin-Bildung diskutiert. Erörtert wird auch die Möglichkeit einer Stimulierung dieser Sekretion über den Sympathikus.

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Ultrastructural and functional studies of the pineal organ in the pigeon (Columba livia)

Summary Direct illumination or stimulation with light of the lateral eyes induced no electrical activity in the central part of the pineal organ in the pigeon. In the pineal stalk, however, a train of impulses was observed that failed to respond to changes of illumination. The position of the tip of the recording electrode (iron deposit), was histologically clearly determined to be in the pineal parenchyma. A distinct nerve bundle could be traced down the pineal stalk. Adrenergic nerve fibers showing a green fluorescence accompanied pineal capsular vessels into pineal follicular tissue. Using the method of Falck-Hillarp, the pineal parenchyma showed high concentrations of yellow fluorescent material in the apical or basal parts of the pinealocytes. Only a part of the fluorescent material could be dispersed with reserpine. In the electron microscope, no typical photoreceptor cells were identified in the pineal organ. Only large bulbous cilia, and circular lamellar or tubular complexes, were observed; they sometimes contained a dense granular material. Occasionally, the lamellar complexes had a direct relation to cilia of club-shaped appearance. Signs of secretory activity were more definitive in the pigeon pineal organ than sensory structures. One type of pinealocytes contained many 800–1,200 Å diameter granular vesicles concentrated in the apical or basal (apposed to blood vessels) cell parts. At the occasionally lobulated basal end-feet, a disappearance of the content of the granular vesicles indicated a release mechanism. This secretory activity was discussed in relation to the 5-hydroxyindole content of the pigeon pineal organ (Quay) and the general problem of melatonin synthesis; also, the possibility was considered that the secretory activity may be stimulated by sympathetic nerve fibers.

Ob die von Mihail und Molnár (1965) bei der Taube beschriebenen Epiphysektomie-effekte (Wirkung auf den Inselapparat und Zuckerstoffwechsel) auch in diesen Funktionskreis gehören, muß erneut geprüft werden.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen am Pinealorgan von Pterophyllum scalare Cuv. et Val. (Cichlidae,Teleostei)

Zusammenfassung Das Pinealorgan (Epiphysis cerebri) des Knochenfisches Pterophyllum scalare besteht aus nervösen und gliösen Zellelementen. Sehr stark ausgebildet sind die ependymalen Stützzellen. Sie umhüllen mit ihren Ausläufern, die sich überlappen können, andere Zellelemente, z.B. Rezeptorzellen und marklose Nervenfasern. Neben dieser Neuroglia-Art finden sich auch noch oligodendrocytenähnliche Gliazellen. In ihrer Grundstruktur entsprechen die Rezeptoren den Epiphysensinneszellen anderer Knochenfische. Vom cilientragenden Teil des Außenglieds geht ein schürzenartiger Lamellenstapel aus. Dieser besteht aus 50–70 Lamellenplatten von etwa 6 m Länge. Im basalen Teil der Rezeptorzelle sind neben schlanken Mitochondrien mit unregelmäßigen Cristae und Tubuli auch noch große, runde Mitochondrien mit einer regelmäßigen Cristastruktur zu beobachten. Der basale Fortsatz der Rezeptorzelle ist auf die axial verlaufenden Axonbündel ausgerichtet. Synapsenartige Kontakte sind selten. Die Zahl der marklosen Axone nimmt hirnwärts zu; dieser Befund wurde in partiellen Rekonstruktionen gesichert. Am Übergang in den Epiphysenstiel treten einige markhaltige Axone auf. Zur Verteilung der Zelltypen und zum Verlauf der Axonbündel im Epiphysenstiel des Skalars liegen detailliertere Angaben vor als bei anderen bisher untersuchten Knochenfischepiphysen. In der Diskussion werden nach Vergleich der pinealen Rezeptoren verschiedener Fische drei Außengliedformen unterschieden: Bürsten-, Schürzen- und Kappentyp. Diese Varianten werden in Verbindung mit den bekannten physiologischen Reaktionsformen der Pinealorgane diskutiert. Die elektrophysio logischen Unterschiede lassen sich nicht mit verschiedenen Strukturtypen des Außenglieds erklären.

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Electron microscopic studies of the pineal organ in Pterophyllum scalare cuv. et val. (Cichlidae, Teleostei)

Summary The pineal organ (epiphysis cerebri) of Pterophyllum scalare is formed by neuronal and glial elements. Ependymal supportive cells are very abundant, and their cytoplasmic processes envelop adjacent receptor cells and unmyelinated nerve fibers by an intertwining network. In addition to this type of neuroglia, oligodendrocytic cells have also been identified. The receptor cells show the general structural pattern (outer segment, inner segment, basal process) of teleostean pineal receptors. The ciliary part of the outer segment bears a dome-like stack of 50–70 curved saccules each of average length of 6 m. In the basal part of the receptor cell, slender mitochondria containing irregular cristae and tubules, and also some more spherical mitochondria with a highly regular arrangement of cristae, can be observed. The basal cytoplasmic process radiates into neuropile-like areas that contain axial bundles of axons. Synaptoid contacts rarely occur. The number of unmyelinated axons of the pineal stalk, increases in a proximad direction (towards the brain). This finding has been verified in partial reconstructions. In the transitional zone leading from the pineal body into the pineal stalk, a few myelinated fibers become visible. With respect to cell types and the axonic bundles of the pineal stalk in Pterophyllum scalare, more detailed data are presented than for most other teleostean pineal organs examined thus far. The comparison of pineal sensory cells in several fishes allows a distinction among three different types of outer segments, i.e., a slender type, a dome-like type, and a cap-like type. These structural types are discussed with respect to the relevant physiological results. The existence of particular structural types of the outer segment does not explain the different electrophysiological reactions observed in different pineal organs.

Ein Druckkostenzuschuß wurde von beiden Instituten zur Verfügung gestellt.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen zur Differenzierung des Pigmentepithels und der äusseren Körnerzellen (Sinneszellen) im menschlichen Auge

Zusammenfassung Elektronenmikroskopische Untersuchungen am Pigmentepithel menschlicher Embryonen und Feten lassen bei Früchten mit einer SSL von 4,5 cm zwischen den Zellen einen unregelmäßig gestalteten Interzellularraum erkennen, der bis zu 7500 Å breit sein kann. In die verbreiterten interzellulären Spalten hinein erstrecken sich zungenförmige Fortsätze von der Pigmentepithelzelle. Bei Feten mit einer SSL von 15 und 16 cm nimmt die Breite des Interzellularrumes ab und beträgt nur noch bis zu 2000 Å.Zwischen den Pigmentepithelzellen und den äußeren Körnerzellen findet man anstelle des ehemaligen Sehventrikels bei Embryonen mit einer SSL von 4,5 bis 11 cm einen schmalen Interzellularraum von 70–250 Å Breite. Feten mit einer SSL von 15 und 16 cm weisen in diesem Grenzbereich einen weiteren und unregelmäßigeren Interzellularraum mit zahlreichen Zytoplasmafortsätzen auf.Der Spalt zwischen den äußeren Körnerzellen der Netzhaut hat keine Erweiterungen und beträgt ungefähr 60–200 Å.Die Entwicklung der Pigmentgranula junger Embryonen (SSL von 4,5 bis 11 cm) entspricht den Beobachtungen, die an Feten mit einer SSL von 15 und 16 cm erhoben wurden. Die ovalen Granula haben im Inneren feine Fasern, die teilweise parallel zur umgebenden Membran, teilweise aber auch in verschiedenartig gewundenen Bahnen verlaufen. Während der weiteren Entwicklung werden sie beiderseits von Melanin besetzt.Die Entwicklung der Stäbchen und Zapfen nimmt ihren Ausgang von einer Zentriole, die im. distalen Abschnitt der äußeren Körnerzelle liegt. Dabei stülpt sich die Zellmembran in Richtung auf die Zentriole ein und bildet einen zylindrischen Zytoplasmastrang, in den die röhrenförmigen Gebilde der Zentriole hineinwachsen. Dieser Zytoplasmastrang wandert mit der die Basis darstellenden Zentriole auf die Pigmentepithelzelle zu und wird dadurch zum Fortsatz. An ihm unterscheidet man das Zwischenstück und das spätere Außenglied.Müllersche Stützzellen sind bei Embryonen mit einer SSL von 4,5 bis 11 cm nicht zu erkennen. Sie lassen sich aber bei Feten mit einer SSL von 15 cm gut feststellen.     

Über die Stütz- und Zwischenzellen des Froschhodens während des spermatogenetischen Zyklus

Zusammenfassung Hoden, Hypophysen und Daumenschwielen von Fröschen (Rana temporaria) wurden während eines Jahres, d.h. während eines spermatogenetischen Zyklus, untersucht. Der Zyklus wurde in die Stadien Involution, Vermehrung, Zystenbildung, Reifung (Spermiogenese), Ruhe und Brunst eingeteilt.Während der aktiven Spermatogenese (Mai bis August) zeigen die Leydigschen Zwischenzellen das Bild von inaktiven Zellen: Zellkern und Zytoplasma sind geschrumpft, im Zytoplasma befinden sich cholesterinhaltige Fettvakuolen, wenig Mitochondrien und ein spärliches ER. Dagegen scheinen die Zwischenzellen im Herbst wieder zu neuer Aktivität zu erwachen: Kern und Zytoplasma nehmen an Umfang zu, die Zahl und Größe der Fettvakuolen nimmt ab, das ER ist gut entwickelt und es erscheinen osmiophile Granula im Zytoplasma. Diese Aktivitätsphase dauert bis zur Brunst. Zu diesem Zeitpunkt verschwinden die osmiophilen Granula, während die Fettvakuolen wieder vermehrt auftreten. Übergangsformen zwischen Bindegewebszellen und Zwischenzellen oder Zellteilungen von Zwischenzellen wurden nicht beobachtet. Der Aktivität der Leydigzellen läuft eine Entwicklung der Daumenschwielen parallel.Während der relativen Funktionsruhe der Zwischenzellen im Sommer dürften die-Zellen des Hypophysenvorderlappens vermehrt Gonadotropine (FSH) ausschütten. Zur gleichen Zeit bieten die Stützzellen in den Samenkanälchen Zeichen erhöhter Aktivität. Letztere äußert sich u. a. im Auf- und Abbau von cholesterinhaltigen Fettvakuolen und einer anschließenden Glykogenbildung. Da die Stützzellen alle morphologischen Merkmale von steroidhormonproduzierenden Zellen tragen, wird angenommen, daß hypophysäres FSH spezifisch auf die Stützzellen der Samenkanälchen wirkt. Die Stützzellen könnten ihrerseits den Zustrom von Nährstoffen zu den Samenzellen regulieren und so einen direkten Einfluß auf den Ablauf der Spermatogenese ausüben.Durchgeführt mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft. — Herrn Prof. Dr.W. Bargmann und Herrn Prof. Dr.A. von Kügelgen danke ich für die Überlassung von Arbeitsplätzen, Herrn Priv.-Doz. Dr.A. Oksche für Material, FrauGuttenberger für die Anfertigung lichtmikroskopischer Präparate.     

Fluoreszenzmikroskopischer Nachweis biogener Monoamine in der Epiphysis cerebri von Rana esculenta und Rana pipiens

Zusammenfassung Die Epiphysis cerebri von Rana pipiens und Rana esculenta wurde fluoreszenzmikroskopisch auf das Vorhandensein bestimmter biogener Amine untersucht. Unter normalen Bedingungen lassen sich im Parenchym der Froschepiphyse keine Amine fluoreszenzmikroskopisch darstellen. Nach Vorbehandlung der Tiere mit dem Monoaminoxydase-Hemmer Nialamid ist aber eine intensive, durch Formaldehyd-Behandlung induzierte Gelbfluoreszenz in den Sinnes- und Stützzellen zu beobachten. Mikrospektrofluorometrische Messungen zeigen, daß das Fluorophor mit 5-Hydroxytryptamin identisch ist, obwohl das Vorkommen von anderen verwandten Indolen — z.B. 5-Hydroxytryptophan und Melatonin — nicht ausgeschlossen werden kann. Grünfluoreszierende adrenerge Nervenfasern sind im meningealen Hüllbindegewebe der Epiphyse zu erkennen; einige dieser Fasern scheinen auch in die Epiphyse einzudringen.Der Nachweis von 5-Hydroxytryptamin wird im Zusammenhang mit der Frage einer Melatoninsynthese diskutiert. Das 5-Hydroxytryptamin könnte außerdem in einer funktionellen Beziehung zu einem bisher noch unbekannten Protein- der Polypeptid-Hormon des Epiphysenparenchyms stehen.

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Fluorescence microscopic studies of biogenic amines in the pineal organ of Rana esculenta and Rana pipiens

Summary The pineal organ of Rana pipiens and Rana esculenta was studied by fluorescence microscopy for the histochemical demonstration of certain biogenic monoamines. Under normal conditions, no fluorogenic amines were visible in the organ. After pretreatment of the animal with a monoamine-oxidase inhibitor, nialamide, an intense yellow formaldehyde-induced fluorescence appeared both in the sensory cells and in the supporting cells. Microspectrofluorometric analysis indicated that the fluorophore is identical with 5-hydroxytryptamine; the presence of other closely related indoles, such as 5-hydroxytryptophan and melatonin, however, cannot be excluded. Fluorescent adrenergic nerves were found in the connective tissues surrounding the pineal organ; fluorescent fibers were observed also in the pineal parenchyma.The presence of 5-hydroxytryptamine in the anuran pineal organ is discussed with regard to the role that the amine plays in melatonin synthesis and with regard to a possible functional relation to some as yet unidentified protein- or polypeptid-hormone within the pineal parenchyma.

Finanzierung eines Studienaufenthaltes an der Universität Lund durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (Forschungsvorhaben — Ok 1/15 — von Prof. Dr. A. Oksche u.a.).     

Granulierte marklose Nervenfasern in der Epiphysenregion von Anuren

Zusammenfassung In der ganzen Epiphysenregion der Anuren, vor allem aber in perivaskulärer Anordnung, sind marklose Nervenfasern zu beobachten. Ein Teil dieser Fasern enthält Vesikel vom Typ synaptischer Bläschen sowie elektronendichte Granula mit einem Durchmesser von 500–1000 bzw. 2000 Å. Die granulahaltigen Fasern dringen vereinzelt bis in die synaptischen Regionen der Epiphyse vor. Es wird darauf hingewiesen, daß eine Verletzung dieses ausgedehnten Fasersystems bei Epiphysen-Exstirpationen und die Verunreinigung des Epiphysenmaterials mit benachbarten Gewebspartien bei der Gewinnung von Epiphysen-Extrakten zu falschen Schlüssen über die Funktion der Anuren-Epiphyse führen können.

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Granulated unmyelinated nerve fibers in the pineal region of anurans

Summary The anuran pineal region, which includes the connective tissue capsule of the pineal organ and adjacent parts of brain, shows many unmyelinated nerve fibers. Most of these fibers have a perivascular location. Many of the fibers contain inclusions resembling synaptic vesicles as well as dense-core vesicles of granular appearance with diameters of either 500–1,000 Å or 2,000 Å. Isolated granulated fibers penetrate into the synaptic regions of the pineal organ. It is suggested that this extensive fiber system may be damaged during pinealectomy and that adjacent tissues containing fibers with granular inclusions may contaminate the pineal extracts. This may lead to false conclusions about the function of anuran epiphysis.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Die Feinstruktur der Terminalzellen (Cyrtocyten) an den Protonephridien der Priapuliden

Zusammenfassung Die Feinstruktur der Terminalzellen von beiden Priapulidengattungen (Halicryptus und Priapulus) wird beschrieben. Beide Formen sind grundsätzlich gleich gebaut. Die Reusenröhrchen sind das Produkt vieler Terminalzellen (Cyrtocytengewebe). Die Wand der Röhrchen wird von den Zellkörpern und ihren Fortsätzen, querverlaufenden Stäbchen und einer feinen Membran gebildet. Dabei überspannen die Stäbchen den Raum zwischen den Fortsätzen, die feine Membran den Raum zwischen den Stäbchen.Im Lumen der Röhrchen befinden sich viele Geißeln, die in Einzahl von jeder Terminalzelle abgehen, außerdem noch lange dünne Zellausläufer, hier Leptotrichien genannt, die in großer Zahl den Zellen entspringen.Der Bau der Terminalzellen der Priapuliden zeigt, daß sie zum Zelltyp der Cyrtocyten gehören. Ein Vergleich mit den schon bekannten Formen dieses Zelltyps macht die Sonderstellung dieser Cyrtocytenform klar. Insbesondere kann man zum ersten Mal von einem Cyrtocytengewebe sprechen.In den Betrachtungen zur Funktion wird der Ort der Filtration diskutiert. Außerdem wird die Möglichkeit phagocytotischer und pinocytotischer Vorgänge erörtert. Die Bedeutung der Leptotrichien wird besprochen.Die Cyrtocyten wreden mit morphologisch und funktionell ähnlichen Strukturen, nämlich den sog. gefensterten Wirbeltierkapillaren, verglichen. Es wird festgestellt, daß ähnliche Aufgaben durch zwei verschiedene Wandtypen erfüllt werden.     

Über den Feinbau des hyponeuralen Nervensystems des Seesternes (Asterias rubens L.)

Zusammenfassung Langes Nerv, ein Teil des hyponeuralen Nervensystems der Asteroiden, wurde licht-, fluoreszenz- und elektronenmikroskopisch untersucht. Er zeigt die typische Gliederung in Kern- und Faserschicht. Die großen unipolaren Ganglienzellen reichen mit kolbenförmigen Ausläufern in das Cölom. Ihre basalen Fortsätze ziehen in die Faserschicht. Cölomepithelzellen liegen den Nervenzellen in unregelmäßigen Abständen als Deckzellen kappenartig auf oder sind als Stützzellen ausgebildet. Deck- und Stützzellen werden als Gliazellen aufgefaßt. Unterhalb der Kernschicht wurden licht- und elektronenmikroskopisch Zellen beobachtet, die für neurosekretorische Elemente gehalten werden. Der Feinbau der erwähnten Zelltypen wird beschrieben und diskutiert. Der histochemische Nachweis auf biogene Amine in Langes Nerv fiel negativ aus.

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The fine structure of the hyponeural nerve system of the starfish (Asterias rubens L.)

Summary The nerve of Lange, part of the starfish hyponeural nervous system, was investigated with the light-, fluorescence- and electron microscopes in Asterias rubens. It consists of two layers, one containing perikarya, the other fibres. The big nerve cells are unipolar and possess club-shaped processes which extend into the coelom. At their basis, the axon merges into the fibrous layer. Irregularly spaced coelomic epithelial cells cover partly the ganglion cells or constitute supporting elements. Covering and supporting cells are interpreted to represent glia cells. Underneath the perikarya layer, cells have been found by both the light and electron microscopes which are considered to be neurosecretory elements. The fine structure of the various cell types is described and discussed. Histochemical tests for biogenic amines were negative.

Herrn Prof. Dr. G. Birukow zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Untersuchungen an den Geschmacksknospen der Barteln von Corydoras paleatus Jenyns

Zusammenfassung Der Bau der Geschmacksknospen auf den Barteln von Corydoras paleatus Jen. wurde elektronenmikroskopisch untersucht. Jede Geschmacksknospe ist aus 2 Zelltypen aufgebaut: den Rezeptorzellen und den sie umhüllenden Stützzellen. Die sich von der Geschmacksknospenbasis bis zur Oberfläche erstreckenden Stützzellen tragen einen Mikrovillibesatz. — Die einheitlich gestalteten Rezeptoren, die im Längsschnitt spindelförmig, im Querschnitt rund sind, besitzen zum Unterschied von den Stützzellen zahlreiche Mitochondrien und peripher gelagerte Vesikel sowie 2 Typen von Tubuli. Der Zellapex trägt einen über die freie Oberfläche senkrecht hinausragenden, schlankkegelförmigen Fortsatz mit rundem oder ovalem Querschnitt. — Innerhalb der Bindegewebspapille befindet sich dicht unter der Geschmacksknospenbasis ein Plexus von Axonbündeln, von dem aus die Axone meist einzeln an das Perikaryon der Rezeptorzellen herantreten. In der Nähe der Kontaktstelle mit dem Rezeptor sind häufig Tubulibündel zu finden. — Die meisten Geschmacksknospen enthalten einzelne degenerierende Zellen. — Im Epithel zwischen den Geschmacksknospen wurde ein besonderer Sekretzellentyp nachgewiesen.

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Investigation of taste buds of barbels in Corydoras paleatus JenynsI. Ultrastructure of the taste buds

Summary The taste buds of the barbels of Corydoras paleatus have been studied with the electron microscope. Each taste bud is composed of two cell types: receptor cells and supporting cells. The supporting cells extend from the base of the taste bud to the surface where they bear microvilli. The apex of the uniform, spindle shaped receptor cells has a free, cone-shaped appendage. The receptor cells, unlike the supporting cells, contain numerous mitochondria, peripherally-located vesicles, and two types of tubuli. Single axons project from a nerve plexus close to the base of the taste bud and run to perikarya of the receptor cells. Frequently bundles of tubuli lie close to the area of contact between axon and receptor cell membranes. Most of the taste buds contain individual degenerating cells. A special type of secretory cell is present in the epithelium of the barbels.

     

Physiologische und vergleichend-anatomische Untersuchungen an der Knochenfischnetzhaut

ZusammenfassungPhysiologie der Bewegungsvorgänge in der Knochenfischnetzhaut Bei allen Versuchen wird ausgegangen von dreistündigem Dunkelaufenthalt.Weder am unfixierten Auge abgeschnittener Fischköpfe noch an frisch fixierten Sehorganen findet unter Einwirkung von Licht ein Übergang zur Hellstellung statt.Es ist kein periodischer, mit der Tageszeit einhergehender Stellungswechsel von Sehzellen und Pigment unabhängig von der Belichtung festzustellen.Mechanische Reize, Narkose und Temperaturerhöhung hatten keinen Einfluß auf den Ablauf der Bewegungsvorgänge in der Netzhaut.Kälte bewirkt Zapfencontraction. Bei Herabsetzung der Lichtintensität stellt zunächst das Pigment seine Reaktion ein. Die Zapfen kontrahieren sich noch bei sehr schwacher Belichtung (1/180 H.K.). Bei noch geringeren Lichtintensitäten reagierten sie nur mehr in einem unteren Netzhautdrittel.Der Übergang zur Hellstellung findet bei verschiedenen Fischarten verschieden rasch statt (Gründling 15–20 Min., Stichling 5 Min.).Ein Unterschied bei der Einwirkung verschiedenfarbigen Lichtes gleicher Intensität ist bei Anwendung starker Lichtintensitäten und bei Beachtung der beiden Spektrumenden nicht festzustellen. Bei Anwendung ganz schwachen Lichtes und bei Beachtung eines mittleren Spektralbezirkes zeigte sich, daß Gelbgrün in einem Versuch eine stärkere Wirkung ausübte als gleich intensives Rot.Beziehungen zwischen dem Bau von Stäbchen, Zapfen und Pigment und der Biologie bei 24 Knocheuflscharten Die Stäbchen sind klein und in ungeheurer Zahl vorhanden, wenn das Dämmerungssehen gut entwickelt ist.Handelt es sich um Tiere, die im Dämmerlicht nicht gut sehen (Tagtiere, Nachttiere mit kleinen, schlecht entwickelten Augen), so finden wir große Stäbchen in geringer Zahl.Die Zahl der Stäbchen ist in den oberen zwei Netzhautdritteln größer als unten, entsprechend der verschiedenen Aufgabe dieser Regionen.Die Zapfen sind in großen, gut entwickelten Augen (bei Hell- und Dunkeltieren) groß und in beträchtlicher Zahl vorhanden. Mit der Reduktion der Augengröße (bei einem Teil der Dunkeltiere) nimmt die Zahl und Größe der Zapfen ab.Es werden verschiedengroße Zapfen in der gleichen Netzhaut bei einigen Fischarten beschrieben, deren Kerne zunächst diesseits der Membr. lim. ext. gelegen durch sie hindurchtreten und größer werden. In den verschiedengroßen Zapfen werden Altersstufen gesehen.In den schwarzen Pigmentzellen kommt bei vielen Fischarten neben einem körnigen, wenig beweglichen ein stäbchenförmiges, bewegliches Pigment vor. Bei den Tagfischen treffen wir vielfach fast ausschließlich stäbchenförmiges Pigment, während bei Dämmerungstieren das körnige Pigment überwiegt oder allein vorliegt.Guaninähnliches Pigment finden wir beim Zwergwels, Guanin bei Brachse, Blikke, Kaulbarsch und Zander.Während bei den ersten drei Fischarten nur körniges schwarzes Pigment in den Guaninzellen liegt, treffen wir beim Zander körniges und stäbchenförmiges schwarzes Pigment neben dem Guanin in der gleichen Zelle.Die Resultate sprechen für eine Bewegung des Guanins nach rückwärts im Dunkelauge.In beigefügten Tabellen sind für die 24 untersuchten Fischarten die Größenverhältnisse von Stäbchen und Zapfen in Maßen und Umriß-zeichnungen angegeben. Zugleich finden sich hier Kopfquerschnitte, die die relative Augengröße zeigen. Außerdem sind hier Angaben aus der Literatur über die Lebensweise der Fischarten zusammengestellt.Die Mikrophotographien, die auf zwei Tafeln wiedergegeben sind, sollen einen Einblick in die natürlichen Verhältnisse ermöglichen.     

Demonstration von Mikroorganismen der Rhizosphäre vermittels der Aufwuchsplattenmethode nach Cholodny

Zusammenfassung Mit Hilfe der Aufwuchsplattenmethode nach Cholodny läßt sich eine starke Mikroorganismenanhäufung in der Rhizosphäre der Pflanzen nachweisen. Teilweise handelt es sich um richtige Bakterienmäntel, die das Wurzelhaar umgeben. Unter Ergänzung durch Züchtungs- usw. Verfahren dürfte die Methode in dieser Richtung aussichtsreiche Möglichkeiten bieten.Im übrigen gab die Methode auf verschieden gedüngten Böden wenig faßbare Einblicke; doch dürfte auch hier eine Verbesserung der Methodik weiter führen. Die Mikroorganismenzahl ist in Freilandversuchen geringer als in Gefäßversuchen. In reichen Böden ist sie größer als in armen Böden; in jenen herrschten Stäbchen, Actinomyceten und Pilze vor, in diesen (Heidesand) waren fast nur Kokken zu beobachten.     

Die Ultrastruktur der Riechschleimhaut der neugeborenen und jugendlichen weissen Maus

Zusammenfassung Die Riechschleimhaut neugeborener und 12 Tage alter weißer Mäuse wurde elektronenmikroskopisch untersucht. Bei diesen kleinen Tieren konnte eine gute Fixierung des Materials erreicht werden. Die lichtmikroskopischen Angaben über den Grundaufbau des Epithels wurden bestätigt. Die Epitheloberfläche wird überwiegend aus den Stützzellen und dem aus ihnen hervorgehenden Mikrozottenrasen gebildet und ist von einem Sekretfilm überzogen; das Sekret wird von subepithelialen Drüsen produziert. In die Stützzellen eingebettet ziehen die Dendriten der tiefer im Epithel gelegenen Sinneszellen zur Epitheloberfläche und springen kolbenförmig über diese vor. Jeder Sinneszellkolben trägt als Rezeptororgane einige seitlich entspringende Sinnesgeißeln; diese ragen vermutlich nur mit ihren Enden aus dem Mikrozottenrasen hervor. Die dünnen Axone der Sinneszellen ziehen in den Fila olfactoria zum Bulbus olfactorius ohne Zwischenschaltung von Synapsen. In den Fila olfactoria sind die Axone in ungewöhnlicher Weise zu 20 bis über 100 Fasern durch Mesaxone gebündelt; der Querschnitt der Axone variiert erheblich. Die Basalschicht des Epithels wird durch undifferenzierte Basalzellen gebildet. Die Drüsen bestehen aus zwei oder drei verschiedenen Drüsenzelltypen; ihre intraepithelialen Ausführungsgänge werden durch spezialisierte Stützzellen gebildet und besitzen keine Basalmembran.

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Summary The mucosa of the olfactory region in new-born and in 12 days old white mice was studied in the electron microscope. In these little animals a reliable good fixation by osmiumtetroxide could easily be obtained. The data on the olfactory mucosa as known from light microscopical investigations were confirmed by electron microscopy. The surface of the epithelium is built up by the supporting cells which bear a great number of microvilli. The surface is covered by a thin film of mucus produced by glands which are situated in the Tunica submucosa. The olfactory sensory cells are embedded in the layer of supporting cells. From each sensory-cell perikaryon, situated in the deeper layer of the epithelium, one dendritic receptor-process is sent up to the surface of the epithelium and protruded beyond it as a rod or vesicle 2 or 3 , long. Each of the olfactory rods is bearing some sensory cilia as receptor-organelles nearly paralleling the surface of the epithelium and over a long distance embedded between the numerous microvilli of the supporting cells. Reaching the Tunica submucosa, the minute axons of the sensory cells are collected by Schwann-cell processes in thin bundles of 20 to 100 axons each of varying diameter; several of theses bundels build up a Filum olfactorium. Within the Fila olfactoria the axons reach the Olfactory bulbus without being interrupted by synapses. Undifferentiated basal cells lie in the basal region of the epithelium. Three types of cells were seen in the Bowman's glands. The excretory ducts within the olfactory epithelium are built up by specialized supporting cells and are lacking a peculiar basement membrane.

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Herrn Professor Dr. W. Bargmann zum 60. Geburtstag gewidmet.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

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Jetzt Neuropathologisches Institut der Universität Heidelberg.     

Neurone und zentralnervöse Verbindungen des Pinealorgans der Anuren

Zusammenfassung Das Problem der Zwischenneurone nimmt bei der Deutung der chromatischen und achromatischen Antworten der pinealen Sinnesorgane eine Schlüsselstellung ein. Frühere Ergebnisse schienen darauf hinzuweisen, daß der nervöse Apparat des Pinealorgans (Epiphysis cerebri) vonRana temporaria undRana esculenta bineuronal organisiert ist. Mit modifizierten Methylenblau- und Golgi-Methoden gelang es jetzt, die nervösen Strukturen der pinealen Rezeptoren und Nervenzellen präziser darzustellen. Das neurohistologische Bild der Epiphysis cerebri enthält auch Nervenzellen, die an Zwischenneurone denken lassen. Diese diffus verstreuten kleinen Elemente unterscheiden sich von den klassischen Typen der retinalen Bipolar-, Horizontal- und Amakrinzellen. Der Tractus pinealis vonR. temporaria undR. esculenta wird von Axonen großer multipolarer und kleiner, wenig verzweigter Ganglienzellen gebildet. Die zentrale Projektion dieser pinealofugalen (afferenten) Bahn ist von großem funktionellem Interesse. Nach vollständiger Unterbrechung des Tr. pinealis finden sich degenerierende Faserelemente innerhalb und am unteren Rand der Comm. posterior, in der Area praetectalis und in den Kernarealen des sog. Zentralen Graus. Keine degenerierenden Tractusfasern sind in der subependymalen Schicht und in den aminergen Kerngebieten des Mesencephalon zu beobachten. Die beschriebenen Verbindungen des Tr. pinealis könnten die anatomische Basis einiger lichtabhängiger (phototaktischer) Reflexe darstellen. Weitere Untersuchungen über die zentralnervöse Projektion des Tr. pinealis sind im Gang.

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Neurons and central nervous connexions of the pineal organ in anura

Summary The problem of interneurons appears to be very important for the functional interpretation of the chromatic and achromatic responses of pineal sense organs. Previous results seemed to indicate a bineuronal chain in the pineal organ (epiphysis cerebri) ofRana temporaria andRana esculenta. Precise images of pineal receptors, neurons and their connexions were obtained in the present studies using methylene-blue and Golgi methods. A limited number of interneurons probably exist in theepiphysis ofR. temporaria andR. esculenta: the images of these scattered neurons were observed to differ from the classical bipolar, horizontal and amacrine cells of the amphibian retina. The pineal tract of R. temporaria andR. esculenta is formed by the axons of large multipolar and smaller scarcely ramified nerve cells. The central projection of this pinealo-fugal (afferent) pathway is of great functional interest. After complete surgical interruption of the pineal tract degenerating nerve fibers were traced in Nauta (Fink-Heimer) preparations. Degenerating fibers were observed within and beneath the posterior commissure, in the pretectal region and in the nuclear areas of the periventricular gray. The subependymal layer and the basal aminergic nuclei of the frog mesencephalon were always free of degenerating fibers. The anatomical connexion of the pineal tract described in this paper could serve as a basis for some light-dependent (phototactic) reflexes. Further investigations concerned with the central projections of the pineal tract are in progress.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft. — Eine Kurzfassung der Befunde wurde auf dem Symposium The Pineal Gland der Ciba Foundation in London (30. 6.–2. 7. 1970) vorgetragen (s. Oksche, 1971).     

Der Feinbau der Regio olfactoria von Makrosmatikern

Zusammenfassung Das Riechepithel von Ratten, Katzen und Hunden wurde nach Perfusionsfixierung mit Glutaraldehyd licht- und elektronenmikroskopisch untersucht. Von den bisher als Basalzellen bezeichneten Elementen ließen sich auf Grund der Feinstruktur besondere Blastemzellen abgrenzen, die ein Reservoir zur Regeneration von Sinneszellen darzustellen scheinen. Stütz- und Basalzellen enthalten ein zusammenhängendes Gerüst aus Tonofibrillen. Basale Zytoplasmaanteile dieser Zellen sind reich an Lysosomen. Im Epithel der untersuchten Tiere, aber seltener bei den erwachsenen Individuen, finden sich Differenzierungsstadien von Sinneszellen, die aus Blastemzellen hervorgehen. Im Blastem treten gelegentlich auch bei erwachsenen Tieren Mitosen auf. Morphologische Unterschiede der Sinneszellen sind nur zum Teil durch unreife Formen bedingt. Auf Grund der unterschiedlichen Größe der Riechzellen, ihrer Sinneskolben und ihrer Axone, der unterschiedlichen Anzahl der Neurotubuli im peripheren Sinnesfortsatz und in den Fila olfactoria dürfte es etwa 10–12 Sinneszelltypen in der Regio olfactoria geben. Die Feinstruktur des Epithels läßt vermuten, daß die Aufnahme von Geruchsreizen in dem olfactorischen Saum durch die Endspieße der Sinnesgeißeln erfolgt. Gegen die Nasenhöhle ist der Saum durch einen Schleimfilm abgegrenzt. Der Flüssigkeitsgehalt des olfactorischen Saumes scheint von den Mikrozotten der Stützzellen aufrechterhalten zu werden. Es wird angenommen, daß sich die Membranen der Endspieße an der Saumoberfläche mit den spezifischen Geruchsstoffen beladen und dann in der Tiefe des Saumes unter Einwirkung der Mikrozotten für neue Reizaufnahmen regeneriert werden.

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Summary The olfactory epithelium of rat, cat, and dog was studied light- and electronmicroscopically after perfusion with glutaraldehyde. Special blastema cells among the basal cells are considered as precursors for regenerating sensory receptors. Supporting cells and basal cells possess a continuous framework of tonofibrils. The basal areas of these cells are rich inlysosomes. In young animals, and more rarely in adults, there are different stages linking blastema cells with differentiated sensory cells. The blastema even of adult animals may show occasional mitotic figures. Approximately 10–12 types of sensory receptor cells can be distinguished by their varying size, the appearance of their proximal and distal processes, and the different numbers of neurotubules which these contain. It is concluded, from the ultrastructural details observed, that the perception of olfactory stimuli occurs at the periphery of the sensory hairs. The mucous coating in this zone seems to be kept moist by the microvilli of the supporting cells. It is assumed that the membranes of the sensory hairs take up specific odorous substances and that they regenerate their capacity for renewed stimulation under the influence of the microvilli.

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Herrn Professor Dr. W. Bargmann zum 60. Geburtstag gewidmet.

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Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Fluoreszenzmikroskopischer Nachweis der Sexualhormone im Rattenhoden

Zusammenfassung Nach einer kurzen Übersicht über den gegenwärtigen Stand der morphologischen und experimentellen Erforschung der Leydigschen Zwischenzellen des Hodens wird der Beweis dafür erbracht, daß diese Zellen die Produzenten des männlichen Sexualhormons sind. Testosteron läßt sich mit Hilfe einer Fluoreszenzreaktion im Schnitt direkt nachweisen. Bei Rattenmännchen, die längere Zeit von weiblichen Tieren getrennt waren, finden sich die fluoreszierenden Stoffe reichlich in den Zwischenzellen und in einem geringem Ausmaß auch in den Kanälchen (Sertolische Stützzellen). Nach mehrmaligem Coitus sind sie stark vermindert. Serumgonadotropin übt keinen wesentlichen Einfluß auf die Hormonmenge aus, hingegen enthalten die Hoden nach Gaben von Choriongonadotropin 3 Std nach der Injektion nur spärliche Reste fluoreszierender Substanzen, die jedoch 6 Std nach der Injektion bereits wieder im alten Umfang vorhanden sind.