Das stomatogastrische Nervensystem des medizinischen Blutegels: Anatomie, Physiologie und zugehörige aminerge Neurone

Blood feeding is an essential and signature activity of the medicinal leech species Hirudo verbana. Despite keen interest in understanding the neuronal substrates of this behavior, a major component of the nervous system associated with feeding has remained overlooked. In this study, for the first time, we report on the presence and characteristics of five stomatogastric ganglia (STGs) comprising the visceral stomatogastric nervous system (STN) of the leech. Although a brief report was published by Ruth Hanke in 1948 indicating that a ring of three ganglia (not five) was associated with the cephalic ganglia, this information was never integrated into subsequent neurobiological studies of feeding. Here, the anatomical features of the STGs are described, as are the morphological and electrophysiological characteristics of neurons originating in them. We also determined that two of the five STGs (STG-1 and STG-3) each contained two relatively large (ca. 40 µm diameter) serotonergic neurons. The STN was also enriched with dopaminergic and serotonergic arborizations; however, no intrinsic dopaminergic somata were observed. The trajectory of the serotonergic large lateral (LL) neuron, a command-like cell for feeding, was documented to project directly to the STN and not to the jaw and pharyngeal musculature as previously reported, thus reopening the important question of how the LL cell activates and coordinates biting activity with pharyngeal swallowing. Additional studies revealed that the LL cell is excited by blood serum applied to the lip and is strongly inhibited by dopamine. These findings provide a new foundation for understanding the regulation and modulation of neural networks involved in feeding.

Abstract aus PubMed (NCBI) für den zitierten Eintrag, in der Originalsprache wiedergegeben. Maßgeblich ist die Fassung der Originalpublikation.

Das Abstract wird nicht übersetzt, damit die eigene Wortwahl der Autoren erhalten bleibt.

Erstmals wurden fünf stomatogastrische Ganglien (STG) beschrieben, die das stomatogastrische Nervensystem (STN) des Blutegels bilden. STG-1 und STG-3 enthielten je zwei große (ca. 40 µm) serotonerge Neurone; dopaminerge und serotonerge Arborisationen reicherten den STN an, intrinsische dopaminerge Somata wurden nicht beobachtet. Das serotonerge große laterale Neuron (LL), eine kommandoähnliche Zelle des Fressverhaltens, projiziert direkt zum STN, nicht zur Kiefer- und Schlundmuskulatur; Blutserum erregt es, Dopamin hemmt es stark. Die Autoren sehen darin eine neue Grundlage zum Verständnis der Nahrungsaufnahme.

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