Иннервация клетки-мишени
Механизмы управления конусов роста , описанные до сих пор, направляют аксон к его конечной цели. Однако остается открытой проблема, как каждый аксон подходит х своей клетке-мишени. Путь, по которому ганглиозные клетки сетчатки иннервируют свои клетки-мишени в области передних бугров покрышки , является примером того, какие сигналы обеспечивают достижение правильного паттерна иннервации. Во время развития аксоны ганглиозных клеток задней или височной (temporal) части сетчатки направляются для иннервации в переднюю часть тектума , а клетки передней (nasal) части сетчатки направляются для иннервации задней части тектума ( рис. 23.27 ).
В элегантной серии экспериментов Бонхоеффер с коллегами продемонстрировали, что аксоны определяют территории своей иннервации посредством отталкивающих взаимодействий, которые предотвращают вторжение аксонов височной зоны в область задней части тектума. Ганглиозные клетки височной сетчатки были помещены в культуру, где рядом с ними находились поверхности, покрытые мембранами, выделенными либо из передней, либо из задней области тектума. В этих условиях аксоны отталкивались мембранами из задней части тектума и росли преимущественно в направлении мембран своих естественных мишеней - мембран передней части тектума. Любопытно, что аксоны сетчатки, не имея подобного выбора, быстро растут в направлении любого субстрата, как из передней, так и из задней части тектума.
Молекулы, ответственные за такие отталкивающие взаимодействия, принадлежат к семейству рецепторов, связанных с тирозинкиназой (известных как Eph киназы ), а также их лигандов (называемых эфринами , ephrines). Эфрин-A2 и эфрин-A5 экспрессируются в тектуме во время образования ретинотектальных связей , и их концентрация постепенно увеличивается в направлении спереди назад. Рецептор к Eph-AЗ экспрессируется на аксонах клеток сетчатки соответственно назотемпоральному градиенту. При заключении в липидные пузырьки и добавлении в среду, омывающую аксоны клеток височной части сетчатки, эфрины A2 и A5 вызывают отделение конусов роста от субстратов и их ретракцию . Эфрины и семейство Eph рецепторов , связанных с тирозинкиназой, действуют во всех частях развивающейся нервной системы, влияя на нахождение пути аксоном, миграцию клеток, образование связей между ними и демонстрируют, в основном, подобный отталкивающий механизм.
Одного рострокаудального градиента недостаточно для того, чтобы аксоны клеток сетчатки правильно достигли своего окончательного месторасположения в тектуме. Более поздние изменения в рострокаудальных проекциях основываются как на определенно расположенных химических сигналах, так и на механизмах, зависящих от активности нейронов ( глава 25 ).
