Leder av disputas: Professor Arild Njå, Universitetet i Oslo
Veileder: Professor Joel Glover, Institutt for medisinske basalfag, Universitetet i Oslo
Sammendrag
Under utvikling - fra tidlig embryogenese til voksen alder - virker flere faktorer sammen til å danne organiseringen av den modne bakhjernen, inkludert genetikk, lokale faktorer som diffusible molekyler, og elektrisk aktivitet. I denne avhandlingen, ved bruk av anatomiske og farmakologiske metoder, har vi vist at retinoider som danner en gradient i bakhjernen kan representere en evolusjonær mekanisme som har bidratt til utviklingen av virveldyrenes bakhjerne ved å differensiere den fra ryggmargen. På cellenivå, har organiseringen av spesialiserte nervecellegrupper i bakhjernen blitt kartlagt ved bruk av metoder som retrograd merking - der nerveceller blir merket med fluorescerende stoffer med forskjellige farger (Glover og Petursdottir 1988 og 1991; Petursdottir 1990) eller kylling-vaktel chimeraer - der deler av bakhjernen transplanteres fra den ene arten til den andre for å muliggjøre nervecelleidentifisering og følging av cellenes opprinnelses- og bestemmelsessteder (Diaz et al. 1998). Videre studier kombinerte retrograd merking og anatomiske analyser for å karakterisere vestibulariskjernekomplekset og viste at definerte vestibulære nervecellegrupper ikke er organisert på noen enkel måte, med bevis for at nervecellenes fiberprojeksjoner (hodology) og cytologisk organisering (cytoarchitecture) oppstår via separate utviklingsmekanismer (Diaz et al 2003).
I denne avhandlingen har vi videreført disse studiene ved å følge den cytoarkitektoniske utviklingen av vestibulariskjernene fra tidlige segmentale stadier til ferdig kjerneorganisering. For å utvide komparativt disse studiene, som alle ble gjennomført på kyllingfostre, har vi videre i denne avhandlingen brukt retrograd merking med fluorescerende stoffer i forskjellige transgene mus som uttrykker gener som avgrenser bakhjernesegmenter (såkalte rhombomerer). På denne måten har vi kunnet kartlegge de rhombomeriske domener til vestibulo-oculare og vestibulospinale nervecellegrupper. Vi har vist at utviklingen av disse vestibulære nervecellegrupper ikke involverer noe merkbar anteroposterior migrasjon, og at alle unntatt to vgrupper stammer fra multirhombomer-domener. Videre har vi vist at en av de store vestibulo-ocular nervecellegrupper som er tidligere beskrevet i kyllinfosteret forsvinner under utviklingen hos musfosteret, muligens som følge av tilbakerekking av nervefibre.
Resultatene viser at flere aspekter av den segmentale organiseringen er bevart når man sammenligner fugler og pattedyr, men at noen viktige forskjeller også finnes. Arbeidet baner også vei for en genetisk manipulering av vestibulære nerveceller hos mus. I enda en studie utført i denne avhandlingen fokuserte vi på somatosensoriske forbindelser i trigeminussystemet. Merking med fluorescerende stoffer i transgene mus viste i stor detalj det somatosensoriske kart over følehår, underkjeven og lepper. Gjennom genetisk manipulasjon, fant vi at sletting av Hoxa2 genet fører til en ektopisk projeksjon av trigeminusnerven til lillehjernen og alvorlige defekter i trigeminussystemet postnatalt. Disse resultatene åpner for videre basal og klinisk forskning når det gjelder det genetiske grunnlaget for utviklingen av sensoriske systemer.
Kontaktperson
For mer informasjon, kontakt Marianne Baksjøberg.