Über den Feinbau des Neuropils im Corpus pedunculatum der Waldameise

Summary

• 1. The neuropil of the corpora pedunculata was examined with phase and electronmicroscope in two species of ants: Formica rufa and Camponotus ligniperdus. It consists of a fine feltwork of fibers with interspersed synaptic glomeruli.

• 2. The glomeruli contain a large presynaptic end knob with dozens of small postsynaptic endfeet attached to its surface. This is characteristic of the diverging type of glomerular organization. The presynaptic endknob contains clear vesicles (300–600 Å) and densecored vesicles (1000–1500 Å), mitochondria and glycogen granules.

• 3. Two types of junctions can be differentiated between pre and postsynaptic membranes: a) “active regions” (synapses) and b) “tight junctions”. The synapses have all the features of chemical junctions seen in the vertebrate nervous system. They are confined to the external surface of the presynaptic end knob. The “tight junctions” are located at the external and at the internal surface as well. In the latter case, they are formed by invagination of postsynaptic dendritic branches, whose membranes are fused throughout with the presynaptic membrane (“intrinsic” tight junction). Dendro-dendritic tight junctions are found frequently between postsynaptic processes.

• 4. “Light” and “dark” glomeruli may be differentiated depending on the vesicular, mitochondrial and glycogen content of the presynaptic end knob.

• 5. The glial elements within the neuropil arise from perikarya which are located at the border between perikaryon layer and neuropil; they are rather sparsely found in the vicinity of the glomeruli.

Zusammenfassung

• 1. Mittels Phasenkontrast und Elektronenmikroskop wurde das Kelchneuropil der Corpora pedunculata von zwei Ameisenarten: Formica rufa und Camponotus ligniperdus untersucht. Bei beiden besteht das Neuropil aus einem feinmaschigen Faserfilz mit dicht eingestreuten synaptischen Glomeruli.

• 2. Die Glomeruli kommen dadurch zustande, daß sich um einen zentral gelegenen präsynaptischen Endkolben viele postsynaptische Fasern rosettenförmig gruppieren. Es handelt sich also um Glomeruli mit Divergenz-Schaltung. Der Endkolben enthält neben Mitochondrien und Glykogenkörnchen sowohl helle Bläschen (300–600 Å) als auch granulierte (1000 bis 1500 Å).

• 3. Zwischen prä- und postsynaptischen Faserendigungen gibt es zwei besondere Arten von Membrankontakten: a) „aktive Stellen“ (Synapsen im engeren Sinne) und b) „tight junctions“. Die Synapsen zeigen alle Merkmale chemischer Haftstellen bei Wirbeltieren und beschränken sich auf die äußere Oberfläche des präsynaptisehen Endkolbens. Die „tight junctions“ finden sich sowohl an der Außenfläche, wie im Inneren des Endkolbens. Im letzteren Falle werden sie durch invaginierte postsynaptische Dendritenaufzweigungen gebildet, deren Membranen durchwegs mit der präsynaptischen Axonmembran verschmolzen sind (sog. intrinsische „tight junctions“). Auch dendro-dendritische „tight junctions“ im Bereiche der postsynaptischen Faserendigungen kommen häufig vor.

• 4. Nach dem Inhalte der Endkolben können zwei Varianten von Glomeruli unterschieden werden: „Helle“ und „Dunkle“. Sie unterscheiden sich durch den verschiedenen Gehalt an synaptischen Bläschen, die verschiedene Größe und Zahl der Mitochondrien, sowie im Glykogengehalt.

• 5. Die gliöse Durchwirkung des Neuropils geht von randständigen Perikaryen aus; im Bereiche der Glomeruli ist sie eher spärlich.