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目的:从形态学、组织学等出发,研究双斑蟋复眼和视叶的组织学结构,以及视叶在脑中的神经纤维投射,探索昆虫视觉信号处理的重要通路。
方法:在实体解剖镜下对双斑蟋复眼及视叶进行形态学观察,用显微镜数码照相机(MOTICAM1300)拍照、观察;扫描电镜观察复眼表面形态;常规石蜡切片,对蟋蟀复眼及视叶组织切片,用Nissl染色法和苏木精-伊红染色法染色;透射电镜研究小眼横切面的超微结构;氯化镍逆行染色法研究视叶在脑中的投射通路。
结果:双斑蟋复眼大而明显,位于头正中两侧,正面观略呈倒“八”字形排列。单个复眼为椭球形,略向外微凸。复眼表面外部观察比较光滑,呈现深褐色。视叶是两个扇形结构,位于前脑两侧,左右对称。外接复眼,内以其内、外髓发出的神经纤维连接前脑。
扫描电镜下可见复眼表面约有3400个小眼,均为六边形结构,彼此排列紧密形成蜂窝状,表面向外微凸,小眼之间的空隙内分布有机械感受器---感觉毛和钟形感受器。
每个小眼都是由角膜、晶锥、感杆束、6个网膜细胞及基膜等构成。晶锥周围还分布有初级色素细胞,网膜细胞周围分布有次级色素细胞。显微结构和超微结构都显示小眼晶锥是由4个晶锥细胞向下分泌形成,感杆束是由外周环绕的6个网膜细胞向内深入的微绒毛构成。视叶是由三大神经纤维网构成,分别为神经节层、外髓、内髓。神经节层通过视交叉与外髓相连,而外髓通过长的神经索与内髓相连,内髓紧靠前脑。
染色显示出视叶(视神经)在脑中的投射范围较广,其可投射到同侧前脑的蕈体冠、蕈体柄及与柄相连的α叶和β叶、中央体、脑桥以及中脑处;也可投射到对侧前脑蕈形体的α叶以及蕈体柄和中脑连接处等;此外还可投射到对侧视叶的外髓内。在脑中还可观察到数量较多的神经元胞体。
结论:双斑蟋复眼大而明显,是接收视觉信息的第一站,其表面还具有感觉毛等机械感受器。视叶外接复眼,内以其内、外髓发出的神经纤维连接前脑,由神经节层、外髓、内髓三大神经纤维网组成,是对视觉信息进行初步加工的中转站。视叶通过神经投射把视觉信息传递给脑,脑对视觉信息做进一步的整合,而大部分神经投射都位于前脑的中央复合体和蕈形体处,可见前脑是蟋蟀视觉信息处理的高级中枢。