ВОЗРАСТНЫЕ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРЕФРОНТАЛЬНОЙ КОРЫ БОЛЬШОГО МОЗГА У ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ

Цель - изучить структурные преобразования пирамидных нейронов и фиброархитектоники префронтальной коры большого мозга человека от рождения до 21 года. Материалы и методы. Материал составили 109 полушарий (94 мужских, 15 женских) людей в возрасте от рождения до 21 года, погибших без травм мозга. Кусочки вырезали в полях 44, 45, 8, 10 и 32/10 префронтальной коры, фиксировали в 10 % нейтральном формалине, заливали в парафин. Срезы толщиной 10 мкм окрашивали методами Ниссля, Эйнарсона и Петерса. Целлоидиновые срезы толщиной 100 мкм импрегнировали нитратом серебра по Гольджи. Методом компьютерной морфометрии измеряли площадь профильных полей пирамидных нейронов (ПН) в III3 и V1 подслоях коры, толщину пучков радиарных волокон (ТП) в V1 подслое. Вычисляли среднюю, ошибку средней, доверительный интервал с уровнем значимости Р ≥ 95 % (р < 0,05). Значимость различий между средними определяли с помощью t-критерия (критерий Стьюдента). Результаты. К 12 месяцам ПН в речедвигательных полях увеличивались в 2,3-2,6 раза, в полях 10 и 32/10 - в 2,0-3,1, в поле 8 - в 1,7-2,4, а ТП в 1,1-1,4 раза по сравнению с новорожденными. К 3 годам ПН нарастали в полях 44 и 45 в 3,6-4,6 раза, в полях 10 и 32/10 - в 3,6-3,8 раза, в поле 8 - в 1,9-2,5 раза по сравнению с новорожденными, усложнялся комплекс вертикальных внутрикорковых связей. От 4 до 7 лет увеличивалось число нейронов среднего и крупного размера (более 150 мкм2). К 9 годам ПН в полях 10 и 32/10 нарастал в 1,3-1,4 раза по сравнению с 5-6 годами. У подростков и юношей выявлялись ПН наиболее крупноклеточных классов (более 220 мкм2), нарастала вариабельность ТП, усложнялись внутрикорковые горизонтальные связи. Заключение. Значимые микроструктурные преобразования в исследованных полях отмечаются на первом году жизни, а также к 3, 5-6, 9-10, 14 и 17-18 годам, и по темпам и срокам соответствуют основным возрастным этапам становления высших регуляторных механизмов мозговой деятельности с участием префронтальной коры больших полушарий.

The goal is to study the structural transformations of the pyramidal neurons and fibroarchitectonics of the human prefrontal cortex from birth to 21 years. Materials and methods. The material comprised 109 cerebral hemispheres (94 male, 15 female) people from birth to 21 years old who died without brain injuries. Pieces were cut in fields 44, 45, 8, 10, and 32/10 of the prefrontal cortex, fixed in 10 % neutral formalin, and embedded in paraffin. Sections 10 μm thick were stained with Nissl, Einarson and Peters methods. Sections of 100 μm thick celloidin were impregnated with silver nitrate using the Golgi method. We used the method of computer morphometry to measure the area of profile fields of pyramidal neurons (Pn) in the III3 and V1 sublayers of the cortex, and the thickness of the bundles of radial fibers (Thf) in the V1 sublayer. We calculated the mean, error of the mean, confidence interval with a significance level of P ≥ 95 % (p < 0.05). The significance of the differences between the means was determined using the t test (Student’s test). Results. By 12 months, Pn in speech motor fields increased by 2.3-2.6 times, in fields 10 and 32/10 - by 2.0-3.1, in field 8 - by 1.7-2.4, and Thf by 1.1-1.4 times compared with newborns. By the age of 3, Pn increased in fields 44 and 45 at 3.6-4.6 times, in fields 10 and 32/10 - at 3.6-3.8, in field 8 - at 1.9-2.5 times compared with newborns, the complex of vertical intracortical connections was more complicated. From 4 to 7 years old, the number of neurons of medium and large size (more than 150 μm2) increased. By the age of 9, Pn in fields 10 and 32/10 increased by 1.3-1.4 times compared with 5-6 years. In adolescents and young men, Pn of the largest cell classes (more than 220 μm2) were detected, Thf variability increased, and intracortical horizontal connections became even more complex. Conclusion. Significant microstructural transformations in the studied fields are observed in the first year of life, as well as by 3, 5-6, 9-10, 14 and 17-18 years. In terms of pace and timing, they correspond to the main age stages in the formation of higher regulatory mechanisms of brain activity involving the human prefrontal cortex.