Weitere experimentelle und neuroanatomische Untersuchungen an den Nervenbahnen des Pinealkomplexes der Anuren

Zusammenfassung Der Epiphysenkomplex von 32 Fröschen der Arten Rana temporaria, Rana esculenta und Rana catesbeiana wurde zuerst elektrophysiologisch, anschließend neuro-histologisch bzw. elektronenmikroskopisch untersucht. Auf Belichtung des Stirnorgans lassen sich vom Nervus pinealis (= Tractus frontalis) zwei Arten von Antworten ableiten. Antidrome elektrische Reizung des Tractus pinealis zeigt im Nervus pinealis fortgeleitete Aktionspotentiale und damit Nervenfasern, die vom Stirnorgan bis zum Mittelhirn durchgehen. Elektrophysiologisch wurden außerdem Fasern ermittelt, die die Epiphysis cerebri nicht erreichen. Weitere Fasern enden in der Epiphyse. Neben den vom Stirnorgan zum Gehirn ziehenden afferenten Fasern kann man im extracranialen Teil des Nervus pinealis auch efferente Fasern nachweisen.Histologisch ist in allen Fällen der Durchtritt des Nervus pinealis durch das Schädeldach zu beobachten. Der Durchmesser des Nerven nimmt jedoch wahrend seines Verlaufs kontinuierlich ab. Elektronenmikroskopisch konnte gesichert werden, daß diese Durchmesserabnahme auf einem Faserverlust beruht. Bei einer Rana catesbeiana wurden kurz vor Eintritt des Nervus pinealis in die Epiphyse — im Vergleich zum extracranialen Nervenabschnitt —nur noch die Hälfte der markhaltigen und 1/3 der marklosen Nervenfasern gezählt. Bei den verbleibenden markhaltigen Fasern war außerdem die Dicke der Markscheide stark reduziert. Der Nervus pinealis fächert sich in Epiphysennähe auf; seine Fasern treten dorsomedian einzeln durch die Basalmembran in das Parenchym des rostralen Epiphysenabschnittes ein. Gemeinsam mit den Neuriten der Epiphysennervenzellen bilden sie den Tractus pinealis (s. auch Paul u. Mitarb., 1971). Eine synaptische Umschaltung der Fasern des Nervus pinealis konnte in der Epiphyse nicht nachgewiesen werden. Bei einer Rana esculenta betrug der Faseranteil des Nervus pinealis am Tractus pinealis nur etwa 2%. Die Befunde werden im Zusammenhang mit der Entstehung und Leitung der chromatischen und achromatischen Antwort im Epiphysenkomplex diskutiert.

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Further experimental and neuroanatomical investigations of the nerve tracts of the pineal complex in anura

Summary The pineal systems of 32 frogs of the species Rana temporaria, Rana esculenta, and Rana catesbeiana were studied first electrophysiologically and then with histological and electron microscopical methods. The nervus pinealis (= tractus frontalis) showed two kinds of responses to photic stimulation. Uninterrupted conduction of nerve impulses from the frontal organ to the midbrain was demonstrated by antidromic electrical stimulation of the intracranial pineal tract and recording of action potentials from the extracranial pineal nerve. Beside the uninterrupted fibres from the frontal organ to the tractus pinealis, other fibres of the nervus pinealis either did not reach the pineal organ or ended in the pineal organ. The extracranial part of the nervus pinealis contained afferent as well as efferent fibres.Morphologically it was shown in 32 investigated animals that the nervus pinealis penetrates the skull and runs to the pineal organ. During its course, the diameter of the pineal nerve became smaller, which was related to a decrease of the number of myelinated and unmyelinated fibres as revealed by the electron microscope. In comparison with the extracranial portion of the pineal nerve, the intracranial portion of the nerve near the pineal organ contained only half of the myelinated and one third of the unmyelinated fibres counted in one specimen of Rana catesbeiana. The thickness of the myelin sheats of the residual myelinated fibres was much reduced. The nervus pinealis entered the rostral region of the pineal organ, and single nerve fibres were seen to penetrate the basal lamina of the pineal organ reaching its parenchyma dorsomedially. These fibres, and axons of the nerve cells of the pineal organ, constituted the pineal tract (see also Paul et al., 1971). In one specimen of Rana esculenta, only 2% of the nerve fibres of the tractus pinealis originated in the frontal organ. The results have been discussed in relation to the generation and conduction of the chromatic and achromatic responses in the pineal system.

Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. W. Bargmann, Kiel, in Dankbarkeit gewidmet.