Summary
The contribution of the frontal organ of Rana temporaria and Rana esculenta to the central nervous projections of the light-sensitive pineal complex has been investigated with neurohistological techniques (Nauta-method). After surgical transection of the pineal nerve within the dorsal lymph sac, degenerating nerve fibers have been observed within the pineal tract and also in the proximal stump of the pineal nerve. Those in the pineal tract have been interpreted as cerebropetal (afferent) connexions of the frontal organ, and those in the pineal nerve as fibers directed towards the frontal organ (efferent elements). The cerebropetal fibers of the frontal organ have been traced to the subcommissural region where they degenerate in close juxtaposition with the secretory subcommissural organ. In contrast to the findings obtained after transection of the pineal tract (see Paul, Hartwig and Oksche, 1971), no degenerating fibers have been observed in the mesencephalic central grey after surgical interruption of the pineal nerve.
Zusammenfassung
Mit neurohistologischen Techniken (Nauta-Verfahren) wurde der Anteil des Stirnorgans von Rana temporaria und Rana esculenta an der zentralnervösen Projektion des lichtempfindlichen Pinealkomplexes geprüft. Nach operativer Unterbrechung des Nervus pinealis im dorsalen Lymphsack lassen sich degenerierende Nervenfasern sowohl im Tractus pinealis als auch im stirnorgannahen Stumpf des Nervus pinealis nachweisen. Die ersteren werden als cerebropetale (afferente), die letzteren als zum Stirnorgan ziehende (efferente) Faserelemente gedeutet. Es ist gelungen, die hirnwärts gerichteten Nervenfasern des Stirnorgans bis in die unmittelbare Umgebung des sekretorischen Subcommissuralorgans zu verfolgen; zerfallende Faserfragmente liegen dicht der Basis des Subcommissuralorgans an. Anders als nach Durchtrennung des Tractus pinealis (vgl. Paul, Hartwig und Oksche, 1971) ließen sich nach Unterbrechung des Nervus pinealis keine Degenerationszeichen im mesencephalen „Zentralen Grau“ darstellen.
Similar content being viewed by others
Literatur
Adler, K.: The role of extraoptic photoreceptors in amphibian rhythms and orientation: A review. J. Herpetology 4, 99–112 (1970).
Benoit, J.: The role of the eye and of the hypothalamus in the photostimulation of gonads in the duck. Ann. N.Y. Acad. Sci. 117, 204–215 (1964).
Benoit, J.: Étude de l'action des radiations visibles sur la gonadostimulation, et de leur pénétration intra-crânienne chez les Oiseaux et les Mammifères. Colloque Internat. du C.N.R.S.: ≪La Photorégulation de la reproduction chez les Oiseaux et les Mammifères≫ (Montpellier, 1967), p. 121–149. Paris: C.N.R.S. 1970.
Diederen, J. H. B.: Effects of light on the subcommissural organ (SCO) of Rana temporaria. Gen. comp. Endocr. 13, 39 (1969).
Dodt, E., Heerd, E.: Mode of action of pineal nerve fibers in frogs. J. Neurophysiol. 25, 405–429 (1962).
Dodt, E., Jacobson, M.: Photosensitivity of a localized region of the frog diencephalon. J. Neurophysiol. 26, 752–758 (1963).
Dodt, E., Ueck, M., Oksche, A.: Relation of structure and function. The pineal organ of lower vertebrates. J. E. Purkyn511-1 Centenary Symposium, Prag, 1969 (V. Kruta, ed.), p. 253–278. Brno: Universita Jana Evangelisty Purkyn511-2 1971.
Mautner, W.: Studien an der Epiphysis cerebri und am Subcommissuralorgan der Frösche. (Mit Lebendbeobachtung des Epiphysenkreislaufs, Totalfärbung des Subcommissuralorgans und Durchtrennung des Reissnerschen Fadens). Z. Zellforsch. 67, 234–270 (1965).
Menaker, M.: Extraretinal light perception in the sparrow. I. Entrainment of the biological clock. Proc. nat. Acad. Sci. (Wash.) 59, 414–421 (1968).
Morita, Y.: Post-tetanic activity changes of the frog's neurosensory pineal end vesicle (Stirnorgan). Pflügers Arch. 328, 135–144 (1971).
Oksche, A.: Sensory and glandular elements of the pineal organ. Ciba Foundation Symposium on the Pineal Gland (G. E. W. Wolstenholme and J. Knight, eds.), p. 127–146. London: J. & A. Churchill 1971.
Oksche, A., Vaupel-von Harnack, M.: Elektronenmikroskopische Untersuchungen an den Nervenbahnen des Pinealkomplexes von Rana esculenta L. Z. Zellforsch. 68, 389–426 (1965).
Paul, E., Hartwig, H.-G., Oksche, A.: Neurone und zentralnervöse Verbindungen des Pinealorgans der Anuren. Z. Zellforsch. 112, 466–493 (1971).
Rodríguez, E. M.: Ependymal specialization. III. Ultrastructural aspects of the basal secretion of the toad subcommissural organ. Z. Zellforsch. 111, 32–50 (1970).
Ueck, M., Vaupel-von Harnack, M., Morita, Y.: Weitere experimentelle und neuroanatomische Untersuchungen an den Nervenbahnen des Pinealkomplexes der Anuren. Z. Zellforsch. 116, 250–274 (1971).
Zimmermann, P., Paul, E.: Reaktionsmuster verschiedener Mittel- und Zwischenhirnzentren von Rana temporaria L. nach Unterbrechung der Nervenbahnen des Pinealkomplexes. Z. Zellforsch. 128, 512–537 (1972).
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Paul, E. Innervation und zentralnervöse Verbindungen des Frontalorgans von Rana temporaria und Rana esculenta . Z.Zellforsch 128, 504–511 (1972). https://doi.org/10.1007/BF00306985
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00306985