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Über die Struktur der Pilzkörper des Insektenhirns

II. Synaptische Schaltungen im Alpha-Lobus des Heimchens Acheta domesticus L.

On the structure of the mushroom-bodies in the brain of insects

II. Synaptic connexions in the alpha-lobe of the cricket Acheta domesticus L.

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Zeitschrift für Zellforschung und Mikroskopische Anatomie Aims and scope Submit manuscript

Summary

The organization of the α-lobes of the corpora pedunculata in the brain of the cricket Acheta domesticus L. has been investigated in the light and electron microscopes. The cylindrical fibre complex is composed of branches of “mushroom-body” fibres (intrinsic fibres) and extrinsic fibres, which penetrate the α-lobe. Intrinsic fibres (IF) run through the α-lobe in the same direction, but not strictly parallel to each other or to the axis of the α-lobe. Extrinsic fibres (EF) and their fine branches are often arranged perpendicular to the axis of the α-lobe. There is some evidence that different IF zones occur in the α-lobe when passing from its periphery to its centre. The distribution of EF may reflect a structural order when passing from the base of the lobe to its top. Numerous polarized synapses connect the IF with the EF. The IF show clusters of vesicles and presynaptic figures especially in their “blebs”, which can be seen in Golgi preparations for light microscopy. Two types of EF are distinguished on the basis of their synaptic junctions: (1) postsynaptic EF (abundant) and (2) EF with pre- and postsynaptic sites (perhaps restricted to some regions of the α-lobe). Presynaptic IF converge on EF, which may transfer excitation from the α-lobe to different parts of the brain and nervous system.

Zusammenfassung

Die Organisation der α-Loben der Pilzkörper im Gehirn von Acheta domesticus L. wird nach licht- und elektronenmikroskopischen Befunden beschrieben. Der säulenartige Faserkomplex des α-Lobus besteht aus Fortsätzen von Pilzkörperzellfasern (intrinsischen Fasern, IF) und pilzkörperfremden Fasern (extrinsischen Fasern, EF), die in den Lobus eindringen. Die feinen IF durchziehen den Lobus hauptsächlich parallel zu seiner Längsachse, während die EF zumeist senkrecht zur Längsachse angeordnet sind. Der Lobus erscheint von seiner Peripherie bis zu seinem Zentrum durch IF-Zonen gegliedert. Die Verteilung der EF weist auf eine zusätzliche Ordnung von der Basis zur Spitze des Lobus hin. Zahlreiche polarisierte Synapsen verbinden IF mit EF. Die IF zeigen Vesikelanhäufungen und präsynaptische Apparate besonders in Erweiterungen, die auch in Golgi-Präparaten lichtmikroskopisch zu sehen sind. Es werden zwei EF-Typen unterschieden: 1. Postsynaptische EF (zahlreich) und 2. EF mit prä- und postsynaptischen Kontakten, die nur in einigen Regionen des α-Lobus gefunden wurden. Präsynaptische IF konvergieren auf „dendritische“ EF, die Verbindungen mit anderen Teilen des Hirns und des Nervensystems herstellen. Funktionelle Gesichtspunkte werden diskutiert.

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Schürmann, FW. Über die Struktur der Pilzkörper des Insektenhirns. Z.Zellforsch 127, 240–257 (1972). https://doi.org/10.1007/BF00306806

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