Journal für Hirnforschung: Band 4, Heft 3 1958 [Reprint 2021 ed.] 9783112519929, 9783112519912

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JOURNAL FÜR HIRNFORSCHUNG Organ des Instituts für Hirnforschung und Allgemeine Biologie in Neustadt (Schwarzwald)

Herausgegeben von

Cécile und Oskar Vogt

•

BAND 4 • HEFT 3 • 1958

AKADEMIE-VERLAG

• B E R L I N

W8

Das Jooma] erscheint in zwangloser Folge in Heften von verschiedenem Umfang. 6 H e f t e bilden einen Band« Ein Doppelheft kostet 24,—DM, ein Band 72,— DM.

Inhalt des Heftes 3

Seite

HAUG, H., Über die Beziehungen des Hirngewichtes zum Grauzellkoeffizienten der Sehrinde bei den Primaten und einigen primitiven Säugern 189 HEMPEL, K . - J . , Histopathologische Untersuchungen am Supranucleus medialisdorsalis thalami bei Schizophrenie 205 HAUG, H., und KRAUS, C., Vergleichende Untersuchungen über die Celloidin- und Paraffineinbettung 254

D as „Journal für Hirnforschung" wird — wie bis 1942 das „Journal für Psychologie und Neurologie" — die Forschungsergebnisse des Institutes für Hirnforschung und allgemeine Biologie in Neustadt/Schwarzwald veröffentlichen. Im Mittelpunkt der Forschungen dieses Institutes steht die Hirnanatomie, und zwar jene Teile derselben, die die wichtigsten Erkenntnisquellen für die räumlichen Beziehungen zwischen materiellem Hirngeschehen und Bewußtseinserscheinungen darstellen. Vertiefung der architektonischen Gliederung des Gehirns, Aufdeckung des anatomischen Ausdrucks individueller Besonderheiten Gesunder, Kranker und „zurechnungsfähiger" Asozialer, Ausnutzung der pathologischen Anatomie für die Schaffung einer ätiologischen Klassifikation der sogenannten funktionellen Neurosen und Psychosen, Klärung der aufbauenden und reparatorischen Funktionen des metamitotischen Arbeitskernes der Nervenzellen: das sind gegenwärtig die Hauptforschungsgebiete des Institutes. Bestellungen an eine Buchhandlung erbeten Wenn Sie unsere Literatur nicht in ihrer Buchhandlung erhalten können oder Schwierigkeiten bei der Beschaffung haben, dann wenden Sie sich bitte an eine der nachstehenden Auslieferungsstellen oder direkt an den Verlag. Auslieferung für die Deutsche Demokratische Republik: L K G Leipziger Kommissions- und Großbuchhandel Leipzig C l , Leninstraße 16 Auslieferung für die Bundesrepublik: K u n s t und W i s s e n , E r i c h B i e b e r , S t u t t g a r t s , Wilhelmstr. 4—6 Auslieferung für das gesamte Ausland: Deutscher Buch-Export und -Import, GmbH, Leipzig C 1, Postschließfach 276

Akademie-Verlag, Berlin W 8, Mohrenstraße 39, Ruf 200386 Sammelnummer Telegramm-Adresse : Akademieverlag Berlin Herausgeber und verantwortlich für den I n h a l t : Dr. Cécile und Proi. Oskar Vogt, Institut für Hirnforschung und allgemeine Biologie, Neustadt/Schwarzwald. Verlag: Akademie-Verlag GmbH., Berlin W 8 , Mohrenstraße 39 (Fernruf: 20 03 86); Postscheckkonto: Berlin 350 2 ) . Bestell- und Verlagsnummer dieses Heftes: 1018/3/4—6. Das „Journal f flr Hirnforschung" erscheint in zwanglosen Heften von verschiedenem Umfang. 6 Hefte bilden einen Band. Preis j e Einzelheft 12,— DM. E i n Band 72,— DM. Satz und D r u c k : V E B Druckhaus „Maxim G o r k i " , Altenburg. VeröfEentlicht unter der Lizenznummer ZLN ¡ 0 2 9 des Ministeriums für Kultur, Hauptverwaltung Verlagswesen. Prlnted in Germany.

JOURNAL

FÜR HI R N F O R S C H U N G

BAND 4 • H E F T 3

1958

Aus dem Anatomischen Institut der Universität Erlangen (Direktor Prof. Dr. K. F. Bauer) und dem Institut für Hirnforschung in Neustadt im Schwarzwald (Direktor Prof. Dr. O Vogt)

Über die Beziehungen des Hirngewichtes zum Grauzells koeffizienten der Sehrinde bei den Primaten und einigen primitiven Säugern1) Von

Herbert Haug

Mit 11 Abbildungen im Text und 5 Tabellen

Bereits seit .Jahrzehnten werden Zusammenhänge zwischen der cytoarchitektonischen Gliederung der Hirnrinde der Mammalia einerseits und den Hirnkörpergewichtsbeziehungen, der Systematik, der Phylogenese und der tierischen Intelligenz andererseits gesucht. Bis 1953 konnten keine befriedigenden Ergebnisse gefunden werden (Brodmann 1909 u. a. 2 )). Das Haüptaugenmerk richtete sich bei diesen Untersuchungen entweder auf die Größe der Nervenzellen (NZ) oder ihre Anzahl oder die Gliederung der Schichten und Areale oder die Dicke des Cortex. Lediglich im Bereich der Schichten- und Arealgliederung ließen sich einwandfreie Ergebnisse erbringen (Brodmann 1909 u. a.). Erstmals gelang es 1954 Tower, die Anzahl der NZ zum Hirngewicht in recht klare Beziehungen zu setzen. Er fand bei einer doppelt logarithmischen Darstellung einen geradlinigen Verlauf mit einer Steigung von —0,3. Es scheinen sich jedoch nicht alle Mammalia ohne weiteres in diese Darstellung einordnen zu lassen, so zeigen die Primaten bei Tower eine höher gelegene und flachere Linie. Eigene ältere Befunde (1953) lassen nur die Zelldichte des Kaninchens in die To wer sehe ¡Linie einordnen. Beim Menschen, beim Pferd und etwas 2

Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft. ) Weitere Literatur siehe H a u g 1958.

V o g t , Hirnforschung, B d . 4, Heft 3

14

190

HERBERT HAUG

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B u 3 = B u 24 = B u 46 = B u 5 2 r = B u 11 = He 28 > B u 20 = B u 53 = B u 1 > B u 19 = B u 521 = B u 62 = B u 12 = He 13 Die relative Gleichförmigkeit der stärkemäßigen Unterschiede zwischen den einzelnen Nervenzellarten innerhalb der untersuchten Fälle ist aus folgender Zusammenstellung ersichtlich: c c c b

> > > =

b a a c

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a b b d

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d: d: d: a:

B u 19, B u 2 0 , B u 3 , B u 2 1 , B u 2 4 , B u 4 6 , B u 5 3 , B u 1 B u 5 2 1 , B u 5 2 r , He 28 B u 7, B u 11, B u 62 B u 12, He 13

Man sieht, daß die Nervenzellart c überwiegend stärker an den Veränderungen beteiligt ist und daß im Gegensatz dazu die Nervenzellart d die geringsten pathologischen Befunde aufweist. Aus dieser charakteristischen Verteilung fallen eigentlich nur die Fälle B u 12 und He 13 heraus, die aber wiederum im ganzen gesehen die geringsten pathologischen Abwandlungen erheben lassen, so daß sie daher schon schlecht zu einem Vergleich herangezogen werden können. In fast allen Fällen lassen sich auch hier in diesem Nucleus alveolare Zellveränderungen b nachweisen. K a u m sichtbar sind sie in B u 52 1 und B u 7. Am stärksten ist die Nervenzellart c und a m geringsten die Nervenzellart a betroffen. Nervenzellart a: Viel aZb: B u 20, He 28 Wenig aZb: B u 19, B u 24, B u 53, B u 1 Nervenzellart b: Viel aZb: B u 3 , B u 2 1 , B u 4 6 , B u 12 Wenig aZb: B u 24, B u 53, He 13 Nervenzellart c: Viel aZb: B u 3, B u 21, B u 53, B u 62, He 28, B u 12 Wenig aZb: B u 20, B u 24, B u 5 2 r , He 13 Nervenzellart d: Viel aZb: He 13 Wenig aZb: B u 19, B u 20, B u 46, B u 11, B u 62, He 28, B u 12 Einer Erwähnung bedarf noch der auffallende Gliareichtum, der in den Fällen B u 21, B u 24, B u 46, B u 53, B u 52 1 und r, B u 1, B u 7, B u 11 und B u 62 zu verzeichnen ist. In den nicht genannten untersuchten Fällen scheint eindrucksmäßig keine Vermehrung vorzuliegen. Nucleus lateralis (Md. 1) (Abb. 17—22) Eine Übersicht über die Art und Stärke der Ausbreitung pathologischer Veränderungen innerhalb dieses untersuchten Nucleus gestaltet sich durch die Vielzahl der vorhandenen Nervenzellarten recht schwierig. Darüber hinaus sind gerade in diesem Kern

HI STOPATHOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN

225

die einzelnen Zellen ungleich größer als in allen anderen Nuclei des Supranucleus medialisdorsalis, so daß dadurch auch schon ein Vergleich erschwert wird. I m ganzen gesehen ist die Mehrzahl 1 aller untersuchter Fälle in deutlich geringerer Ausdehnung befallen und meist ist gerade dieser M d . 1 der Kern, der innerhalb der Gesamtuntersuchung am wenigsten befallen ist. Ein ausgesprochen hoher Grad der Stärke der Erkrankung kann gar nicht verzeichnet werden. Am stärksten — in der Relation gesehen — sind die Veränderungen in B u l , B u 3 , B u 7 und He 28, dann folgen B u 2 0 , B u 21 und B u 521. Wesentlich geringer sind die Befunde im B u 19, B u 46, B u 53, B u 5 2 r , B u 11 und B ü 6 2 , während in B u 2 4 , B u 12 und H e 13 normale Verhältnisse vorliegen. Neben den wesentlichsten pathologischen Zellbildern, wie a-, ß- und y-Formen, der alveolaren Zellveränderung b und alveolaren Zellveränderung a sind Lipofuscinablagerungen vorwiegend in den Fällen B u 19, B u 2 4 , B u 7 , B u 12 und H e 13, sowie Lipoide Sklerose in B u 46, B u 52 1 und He 13 nachweisbar. Folgende Reihe läßt sich also wiederum aufstellen: B u 3 = B u 1 = B u 7 = H e 28 > B u 20 = B u 21 = B u 52 1 > B u 19 = B u 46 = B u 53 = B u 5 2 r = B u 11 = B u 62 > B u 24 = B u 12 = He 13 Die Aufschlüsselung der Verteilung der Stärke pathologischer Veränderungen innerhalb der Kerne — bezogen auf die sechs verschiedenen Nervenzellarten — gestaltet sich durch die Vielzahl der zu berücksichtigenden Arten schwierig. Und dennoch ist es erstaunlich, wie in verschiedenen Fällen noch immer eine nahezu gleiche Abstufung auft r i t t und sich darüber hinaus zwischen verschiedenen Fällen (mit unterschiedlichen Stärkeproportionen der Nervenzellarten) gewisse Ähnlichkeiten herausfinden lassen: a e e a d d e d c d e

= > > > = = > = = = >

b = c = d = e > a = b = c = d = a = c > b > d = b = c = d = e > e = f > a = b = e > b > a = c = d = f > a = b = e > b = c > a = e> a = b = d > e > a > b = c> a = b = d > c >

f: B u 11, B u 62, B u 53, He 13 f: B u 19, B u 46 f: B u 5 2 1, B u 5 2 r f:Bu20 c: Bu 3 f:Bu21 c: B u 24 f: B u 1 f:He28 f:Bul2 f: B u 7

Überschaut m a n diese Zusammenstellung, so sieht man, daß meist die Nervenzellarten d u n d e die stärksten und die Nervenzellart f die geringsten Veränderungen aufweisen. Das Auftreten der alveolaren Zellveränderung b ist sehr unterschiedlich. Solche Veränderungen finden sich nicht in B u 21 und B u 1. Sonst ist a m meisten die Zellart f betroffen, wenn auch hier die Stärke dieser aZb nicht ausgesprochen ist und nur die relative Häufigkeit auffällt. Nervenzellart

a:

Viel aZb: B u 7, B u 62, H e 28 Wenig aZb: B u 3, B u 53, B u 52 r Nervenzellart

b:

Viel aZb: B u 20, B u 7, B u 11, B u 62, H e 28, He 13 Wenig aZb: — Nervenzellart

c:

Viel aZb: B u 5 2 r , B u 7, B u 11, H e 13 Wenig aZb: B u 62, He 28 Nervenzellart

d:

Viel aZb: B u 19, B u 11, B u 6 2 , H e 2 8 , He 13 Wenig a Z b : B u 7, B u 12

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K.-J. H E M P E L

Journal für Hirnforschung

Nervenzellart e: Viel a Z b : B u 4 6 , B u 5 2 r , B u 11, B u 12, H e 13 Wenig a Z b : B u 24, B u 7 , H e 28 Nervenzellart f: Viel a Z b : B u 4 6 , H e 2 8 , B u 12 Wenig a Z b : B u 2 4 , B u 5 3 , B u 5 2 1 , B u 5 2 r , B u 7 , B u 11 Auch im Nucleus lateralis liegt eine V e r m e h r u n g der Gliazellen in den B u 19, B u 2 0 , B u 2 1 , B u 2 4 , B u 4 6 , B u 5 3 , B u 1, B u 7 u n d B u 11 vor, die in B u 3 nicht sicher festzuhalten ist.

A b b . 19 a — c : M d . 1 Nervenzellart c a) ß-Form mit unscharfer Zellbegrenzung, Schwund der Nisslsubstanz, Einlagerung feinwabigen F e t t e s u n d gut erhaltenem K e r n und Nucleolus. b) y-Form. F a s t vollständige Auflösung der Nisslsubstanz, die n u r noch in einzelnen schwarzen Körnchen sichtbar ist. Fein- u n d grobwabige V e r f e t t u n g des Plasmas. Völlig unscharfe Zellbegrenzung, exzentrisch gelegener K e r n mit vacuolisiertem Nucleolus. c) aZb mit wohl abgerundeter, aber noch deutlich erkennbarer Zellform. Fein- u n d grobwabige Auflockerung des P l a s m a s sowie feinkörnige Auflösung der Nisslsubstanz. K e r n nicht mehr sichtbar. A b b . 20 a —c: M d . 1 Nervenzellart d a) a - F o r m mit geringer unscharfer Zellbegrenzung u n d etwas feinwabiger F e t t s u b s t a n z einlagerung. b) ß-Form. Deutliche A b r u n d u n g der Zelle mit unscharfer Begrenzung, Schwund der Nisslsubstanz, feinwabiger Fetteinlagerung u n d exzentrisch gelegenem K e r n mit blassem vacuolisiertem Nucleolus. c) y-Form m i t s t a r k e m Plasmaschwund, der a n der Zellbasis eben noch einen dünnen S a u m erhalten h a t . Feinwabige Auflockerung des P l a s m a s u n d feinkörnige Auflösung der Nisslsubstanz m i t exzentrisch gelegenem K e r n u n d vacuolisiertem Nucleolus. R a n d k ö r p e r c h e n sehr deutlich. E s h a n d e l t sich hierbei u m ein A n f a n g s s t a d i u m der y-Form. A b b . 21 a — d : M d . 1 Nervenzellart e a) a - F o r m mit n o r m a l erhaltener Nisslsubstanz. Stellenweise unscharfe Zellbegrenzung. W a b i g e Einlagerung von F e t t s u b s t a n z e n . Kleine Vacuole im Nucleolus. Deutliche Randkörperchen. b) ß-Form mit stärkerer Verschmälerung der Zelle bei noch gut erhaltener Nisslsubstanz. Geringe wabige Fetteinlagerungen. E s h a n d e l t sich in dieser Zelle u m ein eben beginnendes ß-Stadium. c) y - F o r m mit noch stärkerer A b n a h m e des Zellplasmas. Nisslsubstanz körnig aufgelockert. K e r n exzentrisch gelegen m i t noch d u n k l e m Nucleolus. Auch liegt eine eben beginnende y-Form vor. d) Alveolare Zellveränderung b mit A b r u n d u n g der Zellform, mäßiger Auflockerung der Nisslsubstanz, teilweiser unscharfer Zellbegrenzung. K e r n im letzten S t a d i u m der Auflösung (feinwabige Aufhellung in Zellmitte — K e r n in keiner optischen E b e n e mehr auffindbar). m P h . : 29 71 6 ( B u 5 2 r ) , 29 686 ( B u l l ) , 29 912 ( B u 19), 29 712 ( B u 5 2 r ) , 29 680 ( B u 6 2 ) , 29 836 ( B u 2 0 ) , 29 585 ( B u 7 ) , 29 918 ( B u 19), 29 700 ( B u 5 2 r ) , 29 993 ( B u 7 ) .

K . - J . HEMPEL

228 Nucleus

dorso-lateralis

Journal fiir Hirnfor§cliung

( M d . dl) ( A b b . 2 3 — 2 4 )

In diesem Kern sind die pathologischen Befunde wiederum recht unterschiedlich innerhalb der einzelnen Fälle. Der stärkste Zellausfall findet sich in B u 3, B u 21 und B u 7, geringer in B u 2 0 , B u 5 3 , B u 5 2 1 und B u l , noch weniger in B u 2 4 , B u 4 6 ,

Bu52r,

B u 62, He 28 und B u 12. Dagegen ist er in B u 19, B u 11 und He 13 nur eben angedeutet. Wenn in den anderen Nuclei die Schwundzellveränderungen (a-, ß- und y-Formen) immer sehr viel stärker vertreten waren, so fällt in diesem Kern auf, daß die alveolare Zellveränderung b an Intensität bald an die erstere herankommt. Darüber hinaus sind Lipofuscinablagerungen im Protoplasma häufiger zu beobachten (Bu 20, B u 24, B u 52 1, B u 7 , B u l l , B u 6 2 , B u 12 und He 13). In B u 7 (Nervenzellart a) finden sich einige Ballonzellen. Zellen mit aZa sind hin und wieder sichtbar. Aufteilung der einzelnen Fälle bezüglich der Schwere des Befallenseins: B u 3 = B u 21 = B u 7 > Bu20 = Bu521 = B u l > B u 2 4 = B u 4 6 = B u 5 3 = B u 5 2 r = B u 6 2 = B u 12 = H e 2 8 B u 19 = B u 11 = H e 13

>

Die Nervenzellen zeigen innerhalb der einzelnen Arten folgendes Verhältnis zueinander : a > b : B u 2 0 , B u 3 , B u 2 1 , B u 5 3 , B u 5 2 1, B u 1 , B u 7 , B u l l , b > a : B u 1 9 , B u 2 4 , B u 4 6 , B u 5 2 r , B u 1 2 , H e 13 a = b: H e 2 8

Bu62

A b b . 22 a - b : Md. 1 Nervenzellart f a) ß-Form mit beginnender Auflösung der Nisslsubstanz in kleine Körnchen, feinwabige Einlagerung von Fettsubstanzen und unscharfer Zellbegrenzung. b) Alveolare Zellveränderung b mit Auftreibung der Zelle, Auflösung der Nisslsubstanz, feiner Wabenbildung im Plasma und unscharfer Begrenzung des Zelleibes. Kern in keiner optischen Ebene mehr auffindbar. A b b . 23 a —c: Md. dl Nervenzellart a a) ß-Form mit deutlicher Auflösung der Nisslsubstanz, unscharfer Zellbegrenzung, feinwabiger Einlagerung von Fettsubstanzen und Aufhellung des Kernes. Deutlich hervortretende Randkörperchen. b) y-Form mit nur noch schmal erhaltenem Plasmasaum, in dem die Nisslsubstanz fast vollends untergegangen ist und der die Zelle nur noch unscharf begrenzt. Kleine Vacuolen im Nucleolus. Deutlich sichtbare Randkörperchen. c) Alveolare Zellveränderung b. Wabige Auflockerung des Zellplasmas. Auflösung der Nisslsubstanz, die hin und wieder als kleinste Körnchen sichtbar ist, unscharfe Zellbegrenzung. Kern in keiner optischen Ebene mehr sichtbar. A b b . 24 a — c : Md. dl Nervenzellart b a) ß-Form. Weitestgehend aufgelöste Nisslsubstanz mit Einlagerung feinster Fettwaben. Schwund von Plasma sowie unscharfe Zellbegrenzung. b) Starker Plasmaschwund, noch wenig erhaltene Nisslsubstanz, unscharfe Zellbegrenzung und excentrisch gelegener Nucleolus: y-Form. c) Alveolare Zellveränderung b. Feinkörnige Auflösung der Nisslsubstanz, feinwabige Umwandlung des Plasmas. Eigenartige Aufhellung des Kerns, dessen Membran noch gut sichtbar ist. Gutes Erhaltensein der äußeren Zellform. m P h . : 29 699 ( B u 5 2 r ) , 29G85 ( B u l l ) , 29 211 ( B u 2 0 ) , 29 29Ü ( B u 3 ) , 29 379 (He 2 8 ) , 29384 (He28), 29315 ( B u 6 2 ) , 29367 ( B u 5 3 ) .

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K.-J. H E M P E L

Journal für Hirnforschung

Das Vorhandensein der alveolaren Zellveränderung b ist, wie schon gesagt, recht ausgesprochen, denn fast kein Fall ist frei von ihr: Nervenzellart a: Viel aZb: B u 53, B u 52 1, B u 1, B u 7, He 28, B u 11, B u 12 Wenig aZb: B u 19, B u 2 0 , B u 3 , B u 2 1 , B u 2 4 , B u 4 6 , B u 6 2 , He 13 Nervenzellart b: Viel aZb: B u 52 r, B u 1, He 28, B u 12 Wenig aZb: B u 19, B u 2 1 , B u 2 4 , B u 5 3 , B u 52 1, B u 11, B u 6 2 , He 13 Somit findet sich bei der Nervenzellart a nur im Falle B u 52 r und in der Nervenzellart b in B u 20, B u 3, B u 46 und B u 7 keine alveolare Zellveränderung b in wesentlicher Ausprägung. Eine mäßige Gliavermehrung findet sich in B u 2 1 , B u 2 4 und B u 11. Nucleus dorso-medialis (Md. dm) (Abb. 25—27) Die zu beobachtenden Veränderungen in diesem Kern sind im ganzen gesehen nicht so sehr stark, wie im Md. m . Da normalerweise der Aufbau dieses Kernes gleichmäßiger ist, ist auch der Befund bezüglich grober Gesamtstrukturveränderungen mit Ausbildung pathologischer Lücken nicht so ausgeprägt und hervorstechend, wie wir es beim Md. m finden konnten. Die Lückenbildungen treten ja gerade beim M d . m , der von Hause aus ein wesentlich ungleichmäßigeres Zellbild aufweist, viel deutlicher hervor.

A b b . 25 a —d: M d . d m Nervenzellart a a) Fast normale Nervenzelle dieser Art mit geringen beginnenden Auflösungserscheinungen in der Nisslsubstanz. Beginnende feinwabige Einlagerung von Fettsubstanzen: a-Form. b) Deutlicher Schwund der Nisslsubstanz mit Verschiebung der Kern-Plasma-Relation zugunsten des Kernes. Stark aufgelöste Nisslsubstanz, unscharfe Zellbegrenzung. Feinwabige Einlagerung von Fettsubstanzen. Excentrisch gelegener Nucleolus mit deutlich sichtbaren Randkörperchen: ß-Form. c) y-Form mit noch gering erhaltenem Plasmasaum. Beginnende Auflösungserscheinungen bereits im Kern sichtbar. Nucleolus noch dunkel. d) Alveolare Zellveränderung b. Feinkörnige Auflösung der Nisslsubstanz, wabige Umwandlung des Plasmas. Kern bereits aufgelöst. A b b . 26 a —e: M d . d m Nervenzellart b a) a-Form mit beginnender Auflösung der Nisslsubstanz, Aufhellung des Kerns und. Abblassung des Nucleolus, der mehrere kleinste Vacuolen zeigt. b) Starker Schwund des Plasmas und fast vollkommen aufgelöste Nisslsubstanz. KernPlasma-Relation zugunsten des Kerns verschoben. Zellbegrenzung sehr unscharf: ß-Form. c) y-Form mit weitestgehend geschwundenem Plasma, in dem die Nisslsubstanz feinkörnig aufgelöst ist und kleine Fettwaben eingelagert sind. Kern und Nucleolus noch recht gut erhalten. d) Alveolare Zellveränderung b mit recht gut erhaltener äußerer Zellform, fein- und grobwabiger Auflockerung des Plasmas, körniger Auflösung der Nisslsubstanz. Eigenartige Auflockerung des Kerngefüges, welches sich k a u m vom Plasma mehr unterscheiden läßt. Nucleolus noch dunkel mit kleinsten Vacuolen. Zellbegrenzung unscharf. e) Alveolare Zellveränderung a im Rahmen einer ß-Form mit dunklem, gut erhaltenem Kern und Nucleolus, sowie stark geschwundenem wabig aufgelockertem Plasma, unscharfer Zellbegrenzung und Einlagerung von großen und kleinen Fettwaben. m P h . : 29014 (Bu 19), 28989 (Bu53), 29045 (Bu24), 28965 ( B u l l ) , 28976 (Bu7), 28992 (Bu 53), 29152 (Bu521), 29043 (Bu24), 28992 ( B u l l ) .

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K.-J. HEMPEL

Journal für Hirnforschung

Die gröbsten Zellausfälle mit erheblicher Lückenbildung zeigen Bu 1 und B u 4 6 . Weiterhin lassen Bu 3, Bu 53, Bu 52 1, Bu 7 und He 28 recht starken Zelluntergang mit pathologischer Lückenbildung erkennen. Geringer sind diese Veränderungen bei Bu 19, Bu 20, Bu 21, Bu 24, Bu 5 2 r , Bu 11 und Bu 62, während Bu 12 und He 13 annähernd normale Verhältnisse zeigen. Bei Bu 1 und Bu 46 springen die y-Formen ausgesprochen reichlich und bei den übrigen Fällen die a- und ß-Formen der Schwundzellveränderungen deutlich ins Auge. In Bu 11 (Nervenzellart a) und He 13 (Nervenzellart a) sind einige Zellen mit Lipoider Sklerose und in Bu 21 (Nervenzellart b) seltener Ballonzellen nachweisbar. Darüber hinaus findet sich hin und wieder eine deutliche Ablagerung von Lipofuscin im Protoplasma der Zellen. Das Auftreten der alveolaren Zellveränderung b zeigt hier — wie beim Md. m und allen weiteren Kernen — keine Abhängigkeit in Stärke und Ausbreitung von den Schwundzellveränderungen.

Abb. 27 a—c: Md. dm Nervenzellart c a) Annähernd normal gestaltete Zelle nach Art der a-Form mit geringer Auflösung der Nisslsubstanz und beginnender Einlagerung von kleinsten Fettwaben. Einzelne kleine Vacuolen im Nucleolus. Etwas excentrisch gelegener Kern. b) ß-Form mit starker Auflösung der Nisslsubstanz, feinwabiger Einlagerung von Fettsubstanzen und unscharfer Begrenzung der Zelle. Verschiebung der Kern-Plasma-Relation zugunsten des Kernes. Deutliches Hervortreten der Randkörperchen. c) y-Form. Starker Schwund des Zellplasmas, welches basal nur noch einen sehr dünnen Saum um den Kern bildet und oben an der Zelle grobe Fettwaben aufweist. Schwund auch der Nisslsubstanz. Excentrisch gelegener blasser und vacuolisierter Nucleolus. Abb. 28 a —e: Md. v m Nervenzellart a a) Fast normale Zelle mit nur geringen Auflösungserscheinungen der Nisslsubstanz in zellkernnahen Abschnitten: a-Form. b) ß-Form mit Schwund der Plasmaanteile, feinkörniger Auflösung der Nisslsubstanz und unscharfer Zellbegrenzung. Kern und Nucleolus noch gut erhalten. c) Beginnende y-Form mit stärkerem Schwund des Zellplasmas, weitestgehender Auflösung der Nisslsubstanz und Einlagerung von kleinsten Fettwaben. d) Alveolare Zellveränderung b. Feinkörnige Auflösung der Nisslsubstanz und Einlagerung von kleinsten Fettwaben. Sehr unscharfe Begrenzung der Zelle. Kern nicht mehr auffindbar. e) Alveolare Zellveränderung a (aZa) im Rahmen einer ß-Form. Schwund des Zellplasmas, Verschiebung der Kern-Plasma-Relation zugunsten des Kerns, Auflösung der Nisslsubstanz. Dunkler, sich erstaunlich gut abhebender Kern mit tadellos erhaltenem Nucleolus. Abb. 29 a—c: Md. v m Nervenzellart b a) Schwund des Zellplasmas mit dadurch entstehender Verschiebung der Kern-PlasmaRelation zugunsten des Kerns. Auflösung der Nisslsubstanz. Einlagerung feiner Fettwaben. Heller Zellkern mit excentrisch gelegenem Nucleolus, der einzelne kleinste Vacuolen zeigt. Unscharfe Zellbegrenzung: ß-Form. b) Weitgehender Schwund des Zellplasmas, welches nur noch an der oberen Seite etwas feinwabig erhalten ist. Deutliche Auflösung der Nisslsubstanz. Kern noch gut erhalten: y-Form. c) Alveolare Zellveränderung b mit feinwabiger Auflockerung des Zellplasmas und Auflösung der Nisslsubstanz. Kern in keiner optischen Ebene mehr nachweisbar. mPh.: 29199 (Bu20), 28994 (Bu53), 28981 (Bu46), 29056 (Bu24), 29020 (Bu 19), 29203 (Bu20), 28950 (Bu62), 29272 ( B u l l ) , 29000 (Bu24), 291G5 (Bu521), 29 283 (Bu 62).

K.-J. HEMPEL

234

Journal für Hirnforschung

Zusammenstellung der untersuchten Fälle entsprechend der Stärkegrade der Veränderungen im Gesamtnucleus: B u 1 = B u 46 > B u 3 = B u 2 4 = B u 52 1 = B u 7 = He 28 > B u 19 = B u 2 0 = B u 21 = B u 53 = B u 11 = B u 62 = B u 12 = He 13 > B u 52 r Zusammenstellung der unterschiedlichen Stärkegrade der Veränderungen innerhalb der einzelnen Nervenzellarten: a c c b a

= > > = >

b a b c c

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c: b: a: a: b:

B u 2 0 , B u 2 4 , B u 7 , B u 11 B u 3 , B u 2 1 , B u 4 6 , B u 19, B u 1, B u 62 B u 53, B u 12, He 13 B u 52 1, B u 5 2 r He 28

Auch das Auftreten der alveolaren Zellveränderung b wird hier wieder von Interesse sein. Die Nervenzellart a zeigt ein überwiegendes Befallensein, indem in 7 Fällen (Bu 19, B u 2 0 , B u 3, B u 52 1, B u 5 2 r , B u 7, B u 62) die alveolare Zellveränderung b sehr stark und in weiteren 7 Fällen ( B u 2 1 , B u 4 6 , B u l , B u l l , B u 12, He 13, He 28) mäßig ausgeprägt ist. Bei der Nervenzellart b ist sie in 5 Fällen (Bu 3, B u 21, B u 24, He 28 und He 13) stark und in 7 Fällen ( B u 4 6 , B u 5 3 , B u 5 2 1, B u 5 2 r , B u 1, B u 6 2 und B u 12) gering vertreten Die Nervenzellart c ist nur bei Fa"ll B u 21 und He 13 stark und bei B u 24, B u 62 und He 28 mäßig von dieser Veränderung befallen.

Abb. 30 a —d: Md. p Nervenzellart a a) a-Form mit beginnender Auflösung der Nisslsubstanz und Einlagerung feinwabiger Fettsubstanzen. b) Schwund der Plasmaanteile der Zelle mit Verschiebung der Kern-Plasma-Relation zugunsten des Kerns. Auflösung der Nisslsubstanz sowie wabige Auflockerung des Plasmas. Kern und Nucleolus noch gut erhalten: ß-Form. c) Alveolare Zellveränderung b mit wabiger Auflockerung des Plasmas, Auflösung der Nisslsubstanz in feine Körnchen. Kern nicht mehr sichtbar. Gutes Erhaltensein der äußeren Zellform. d) aZa im Rahmen einer ß-Form. Kern recht dunkel, Nucleolus dunkel und sehr groß. Deutlich sichtbare Randkörperchen. Unscharfe Zellbegrenzung, Verschiebung der Kern-Plasma-Relation zugunsten des Kerns. Abb. 31 a —b: Md. p Nervenzellart b a) ß-Form mit beginnender Auflösung der Plasmabestandteile. Nur noch feinkörnig erhaltene Nisslsubstanz. Unscharfe Zellbegrenzung, kleine Fettwaben im Protoplasma. Excentrisch gelegener heller Kern mit vacuolisiertem Nucleolus. b) Alveolare Zellveränderung b. Wabige Auflockerung des Zelleibes mit feinkörniger Auflösung der Nisslsubstanz. Einlagerung von feinen Fettwaben. Unscharfe Begrenzung der Zelle. Im Zentrum der Zelle sieht man eben noch teils aufgehellte, teils stärker angefärbte Abschnitte, die Resten des untergehenden Zellkerns entsprechen. Der dunkelste Fleck ist der noch eben sichtbare Nucleolus. mPh.: 29455 ( B u 2 0 ) , 29449 (Bu20), 29404 ( B u 7 ) , 29385 ( B u l l ) , 29393 29 976 (He 13).

(Bull),

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235

Fassen wir letztere Beobachtung zusammen, so läßt sich sagen, daß die Nervenzellart a überwiegend (Ausnahmen: B u 2 4 , B u 53), die Nervenzellart b etwas weniger (Ausnahmen : B u 19, B u 20, B u 7, B u 11 und B u 62) und schließlich die Nervenzellart c kaum betroffen ist. Im Nitcleus dorso-mcdialis liegt eine mäßige Vermehrung der Gliazellen in B u 2 1 , B u 24, B u 46 und B u 11 vor.

236 Nucleus ventro-medialis

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Journal für Hirnforschung

(Md. vm) (Abb. 28—29)

Die Stärke der Veränderungen schwankt in diesem Kern innerhalb großer Grenzen, da einige Fälle nur sehr geringe und andere wieder sehr ausgedehnte pathologische Bef u n d e nachweisen lassen. I m allgemeinen ist hier der schon normalerweise vorhandene gleichmäßige Aufbau der S t r u k t u r dieses Nucleus mit der Verteilung der einzelnen Nervenzellarten deutlich gewahrt, wenn auch durch pathologische Lückenbildungen in stark befallenen Fällen das sonst so gleichmäßige Bild etwas verändert wird. Die stärksten Zellausfälle können bei B u 20, B u 3, B u 21 und B u 1, weniger starke bei B u 52 r, B u 7 und He 28, geringe bei B u 19, B u 52 1, B u 46 und B u 53 beobachtet werden, während sie bei B u 2 4 , B u 11, B u 6 2 , B u l 2 und He 13 k a u m sichtbar oder gar nicht nachweisbar sind. Neben den Veränderungen nach Art der a-, ß- und y-Form der Schwundzellveränderungen tritt in diesem Nucleus die alveolare Zellveränderung a besonders hervor. Ordnen wir die einzelnen Fälle nach den Stärkegraden der Gesamtveränderungen im Nucleus ventro-medialis, findet sich folgende Reihenfolge: B u 20 = B u 3 = B u 21 = B u 1 > B u 52 r = B u 7 = He 28 > B u 46 = B u 53 = B u 52 1 = He 13 > B u 19 = B u 2 4 = B u 11 = B u 12 > B u 62 Eine Zusammenfassung der Stärkeunterschiede Nervenzellarten ergibt eine auffällige Gleichmäßigkeit:

zwischen beiden

vorhandenen

a > b : B u 19, B u 12, He 13 b > a: B u 2 0 , B u 3 , B u 2 1 , B u 5 3 , B u 5 2 r , B u l , B u 7 , B u l l , B u 6 2 , H e 2 8 a = b : B u 24, B u 46, B u 52 1 Das Auftreten der alveolaren Zellveränderung b in den beiden Nervenzellarten der untersuchten Fälle ist ebenfalls recht gleichmäßig: Nervenzellart a: Viel aZb: B u 20, B u 21, B u 53, B u 7, B u 12, He 13 Wenig aZb: B u 5 2 1, B u 5 2 r , B u 1, B u 11, B u 6 2 Nervenzellart b: Viel aZb: B u 2 4 , B u 7 , B u 12 Wenig aZb: B u 19, B u 2 0 , B u 3 , B u 2 1 , B u 5 2 r , B u 1, B u 11, B u 6 2 , He 13 Somit sind bis auf vier Ausnahmen (Bu 19, B u 3, B u 46 und He 28) alle Zellen der Nervenzellart a von dieser Veränderung mehr oder weniger befallen, wobei sich stärkegradmäßig ein ziemliches Gleichgewicht hält. Bei der Nervenzellart b finden sich ebenfalls vier Ausnahmen ( B u 4 6 , B u 53, B u 52 1 und He 28), doch verschiebt sich hier die Stärke der Ausbreitung zugunsten eines geringen Befallenseins. B u 46 und He 28 sind von diesen Veränderungen nur so gering betroffen, daß sie einer Erwähnung nicht wert erscheinen. Gliavermehrung in B u 20, B u 1 und B u 11.

Nucleus posterior (Md. p) (Abb. 30—31) Die in diesem Nucleus normalerweise vorhandenen dicht gelagerten Zellstränge lassen sich auch bei den untersuchten Fällen jeweils deutlich nachweisen. Sofern die Veränderungen einen schwereren Grad annehmen — eine Tatsache, die hier selten zu verzeichnen ist —, ist auch diese Charakteristik noch immer erhalten. Ein mäßig starker Zellausfall mit Ausbildung größerer pathologischer Lücken ist in den Fällen B u 3, B u 46, und B u 7, sehr viel weniger bei B u 2 0 , B u 2 1 , B u 2 4 , B u 5 2 r , B u 1, B u 11, B u 6 2 u n d He 28 nachweisbar, während sich annähernd normale Verhältnisse bei B u 19, B u 5 3 , B u 5 2 1, B u 12 u n d He 13 finden. In B u 46 (Nervenzellart b) sieht man einzelne Zellen mit Lipoider Sklerose und in B u 12 in beiden Nervenzellarten reichlich Ablagerung von Lipofuscin. Aber auch in

Bd.

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diesem Kern stehen die Schwundzellveränderungen an erster und die alveolare Zellveränderung b an zweiter Stelle der hauptsächlich zu beobachtenden pathologischen Zellveränderungen . Einteilung der Fälle nach dem Grad der Schwere der Gesamtveränderungen: B u 3 = B u 46 = B u 7 > B u 2 0 = B u 2 1 = B u 2 4 = B u 5 2 r = B u 1 = B u 11 = B u 6 2 = H e 2 8 > B u 19 = B u 53 = B u 52 1 = B u 12 = He 13 Auch innerhalb der einzelnen Nervenzellarten ist die Verteilung der Schwere der Veränderungen recht uniform: a = b : B u 2 4 , B u 4 6 , B u 7 , B u 11, B u 6 2 , H e 2 8 , B u 12, He 13 b > a : B u 19, B u 2 0 , B u 3 , B u 2 1 , B u 5 3 , B u 1, B u 52 1, B u 5 2 r Auffällig ist hierbei, daß die Nervenzellart a niemals in diesem Kern die Veränderungen der Nervenzellart b an Stärke übertrifft, sondern höchstens gleichstark befallen ist. Die alveolare Zellveränderung b ist in diesem Kern sehr unterschiedlich zu finden. Mehrere Fälle (Bu 19, B u 2 1 , B u 521) zeigen diesen pathologischen Befund nicht oder in so verschwindender Ausdehnung, daß er einer besonderen Erwähnung nicht bedarf. Nervenzellart a: 0 Viel aZb: B u 4 6 , B u 1, B u 7 , B u 6 2 , He 2 8 , B u 12 Wenig aZb: B u 2 4 , B u 5 3 , B u 5 2 r , B u l l , He 13 Nervenzellart b: Viel aZb: B u 4 6 , B u 5 2 r , B u 1, B u 6 2 , H e 2 8 , B u 12 Wenig aZb: B u 2 0 , B u 3 , B u 2 4 , B u 5 3 , B u 7 , B u 11, H e 13 Eine deutliche Vermehrung der Gliazellen findet sich bei B u 2 0 , B u 2 4 , B u 5 3 , B u 7 und B u 11.

IV.

Besprechung

Die Ausbeute der pathologisch-anatomischen Befunderhebung bewegt sich, wie aus der vorstehenden Zusammenstellung ersichtlich ist, in auffallend engen Grenzen. Die nachweisbaren Zellveränderungen haben einen recht monotonen Charakter, indem sie sich auf einzelne wenige Formen der eingangs dargestellten Möglichkeiten konzentrieren und auch dabei wiederum die sogenannten a-, ß- und y-Formen, sowie den alveolaren Zelluntergang b bei weitem bevorzugen. Es sei an dieser Stelle nochmals darauf hingewiesen, daß wir den Begriff der ,,typischen Schwundzelle" enger fassen, als dies B ä u m e r tat, indem wir dieser Bezeichnung lediglich die y-Form gleichstellen. Da die a- und ß-Form von den Zellen im Rahmen dieses speziellen pathologischen Prozesses aber auch durchlaufen werden muß und somit Vorläufer der typischen Schwundzellen mit umfassen, kann für alle drei Formen der Oberbegriff,,Schwundzellveränderungen" im Sinne der B ä u m e r s c h e n Schwundzellen (Zustandsbild I — V I I ) benutzt werden. Jedoch muß hierbei besonders betont werden, daß gerade in der a-Form auch „Normalzellen" und darüber hinaus in der ß-Form Zellbilder mit erfaßt sind, die bei normalen Gehirnen und nichtschizophrenen Erkrankungen angetroffen werden. V o g t , H i r n f o r s c h u n g , B d . 4, H e f t 3

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Fassen wir das bisher Gesagte schematisch zusammen, so ergibt sich folgendes: He 28 Bu 12 = He 13 Bu 3 = Bu 7

Bu 20 = Bu 21 = Bu 1

Bu 19 = Bu 53 = Bu 62 = Bu 24 = Bu 46 = Bu 521 = Bu 52r = Bu 11

E. Vergleich zwischen der Stärke der Gesamtveränderungen in einem Nucleus und der Art und Stärke der Veränderungen innerhalb der Nervenzellarten Selbst bei einer so großen Zahl von Einzelvoraussetzungen finden sich in mehreren Fällen noch deutliche Übereinstimmungen. Ganz besonders auffällig ist dies bei den Fällen Bu 12 und He 13, die sich bei den Zellveränderungen, bzw. bezüglich ihres Verhaltens zueinander (s. IV, B, 3., a)) und auch bei Art und Stärke der Gesamtveränderungen (s. IV, D) gleich verhalten. Ein gleiches findet sich bei den Fällen Bu 3, Bu 20, Bu 21 und Bu 1, die in 5 Nuclei gleichartiges Verhalten der Nervenzellarten (s. IV, B, \.) und auch im Rahmen der Gesamtveränderungen große Übereinstimmung zeigen. Die Fälle Bu 19 und Bu 7 passen sich den bisher genannten nicht so vollends an. Weiterhin ähneln sich sehr einmal B u 5 2 1 und B u 5 2 r (IV, B, 3., b)), eine Tatsache, die nicht wundernehmen kann, da hierbei die linke und rechte Hemisphäre eines Falles getrennt gegenübergestellt wurde, und ferner die Fälle Bu 24 und Bu 46 (s. IV, B, 3., c)). Die untersuchten Gehirne Bu 7, Bu 11 und Bu 62, die im Verhalten der Nervenzellarten gleichartig sind (s. IV, B. 2.), zeigen bei Betrachtung der Gesamtveränderungen doch gewisse deutliche Unterschiede. Über eventuell bestehende Differenzen in der Ausprägung der pathologischen Befunde zwischen linken und rechten Hemisphären können wir keine Aussage treffen. Es stand uns für die Untersuchung nur ein Fall (Bu 52) zur Verfügung, bei dem die linke und rechte Hemisphäre unter gleichen Voraussetzungen untersucht werden konnte. Wenn bei diesem Gehirn auch gewisse Gleichheiten in beiden Hemisphären vorliegen, so sind doch die differenten Befunde nicht zu übersehen und im Gegenteil vielleicht ein Hinweis darauf, daß bei Untersuchungen beider Hemisphären eines Gehirnes im Thalamus seitenverschiedene Ergebnisse zu erwarten sind.

F.. Bestehen Beziehungen zwischen dem pathologisch-anatomischen Bild einerseits und der klinischen Diagnose andererseits? Die klinisch als Katatonie angesprochenen Fälle (s. III, A, 2.) finden sich zum großen Teil in den von uns, auf Grund der anatomischen Gegebenheiten, gebildeten Gruppen wieder. Die Fälle Bu 3, Bu 20, Bu 21 und Bu 1 sind

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katatone Schizophrenien und anatomisch in einer Gruppe zusammenzufassen, die durch sehr starke Gesamtveränderungen (Gruppe IV, III, II, s. Tabelle 1) gekennzeichnet ist, wobei der Md. m, Md. dl und Md. v m überwiegend die stärksten und der Md. p und Md. 1 die geringsten anatomischen Befunde aufweist (s. IV, D.). Bu46, B u 2 4 und Bu 52, ebenfalls klinisch Katatonien, zeigen zwar pathologisch-anatomisch ein Gesicht, welches nicht vollends dem der obigen Fälle gleich ist, sich aber von den nachfolgend zu beschreibenden deutlich unterscheidet. So finden wir bei der Hebephrenie (He 28) ein völlig anderes Bild. Die Stärke der Beeinträchtigung ist nur mittelmäßig (Gruppe II u. III, s. Tabelle 1), und Md. p und Md. dl sind am wenigsten krank, während die übrigen Nuclei gleich stark betroffen sind (s. IV, D.). Die erstarrenden Rückbildungsdepressionen ( H o p f ) Bu 12 und He 13 sind in ihrer Art anatomisch so anders gestaltet, daß man sie schon auf Grund dieses Bildes von allen anderen untersuchten Fällen abtrennen würde. Die pathologischen Veränderungen sind außerordentlich gering (Gruppe I und II), wobei auch nur die Nuclei Md. d m und z. T. Md. dl und Md. vm pathologische Zellbilder abgeben. Die restlichen Kerne zeigen Normalzellen und Übergangsformen, also Zustände, wie man sie auch bei anderen Krankheiten des Gehirns u. U. erwarten könnte, sich aber nicht in das Gesamtbild einreihen, welches wir von dem hier zur Debatte stehenden Krankengut gewinnen konnten. Wir können uns also vom anatomischen Standpunkt aus der Ausgliederung dieser Fälle, wie sie von Hopf vorgenommen wurde, vollinhaltlich anschließen. Viel schwieriger gestaltet sich eine Stellungnahme zu den restlichen, bisher noch nicht eingeordneten Fällen (Bu 19, Bu53, Bu7, Bu 11 und Bu62). Bu 7, Bu 11 und Bu 62 zeigen im Verhalten der Nervenzellarten untereinander große Übereinstimmungen (s. IV, B. 2.), sind aber im Charakter der Gesamt Veränderungen recht different, so daß man sie vom letzteren Standpunkt aus nicht zusammenfassen kann. Klinisch konnten alle drei als paranoide Schizophrenien erkannt werden. Wir glauben aber, daß man das Verhalten der Nervenzellarten doch immerhin als ein gewisses Kriterium für die anatomische Gleichartigkeit mitbewerten kann. Bu 19 und Bu 53 lehnen sich auch in der Art des Verhaltens der einzelnen Zellen an das der katatonen Fälle an, obwohl sie im Rahmen der Gesamtveränderungen gar nicht in diese Gruppe hineinpassen. Da diese beiden Fälle aber klinisch eindeutige Katatonien sind, glauben wir auch hier wieder der einzelnen Zellveränderung mehr Gewicht in der Gesamtbeurteilung beimessen zu können. Dagegen zeigt allerdings Bu 52 (Katatonie) im Zellverhalten keine Vergleichsmöglichkeit, aber im Gesamtbild eine Übereinstimmung mit den Fällen Bu 24 und Bu 46. Eine Abhängigkeit vom Lebensalter der Patienten einerseits und der Dauer der Erkrankung andererseits konnte im Hinblick auf die Art und Stärke der pathologischen Befunde an den Nervenzellen bzw. Nuclei nicht aufgedeckt werden. Dies gilt besonders hinsichtlich der langen Krankheitsdauer bei den paranoiden Schizophrenien.

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Am ehesten wäre ein abweichendes Verhalten bei Bu 46 zu erwarten, da das 19 Jahre alte Lehrmädchen nur 23 Tage, unter der Diagnose Katatonie, krank war. Nun reiht sich dieser Fall zwar nicht in die übrige Gruppe der Katatonen Bu 19, Bu20, Bu 3, Bu21, Bu 1, Bu 53 (s. IV, B. 1.) ein, die gleichartige Konstellationen der Nervenzellarten zueinander aufweisen, zeigt aber im Rahmen des Gesamtverhaltens der Nuclei gewisse Übereinstimmungen mit B u 2 4 und Bu52. Wenn man schließlich beide Kriterien (gleiche Verhältnisse bei Nervenzellarten und Nuclei) zusammen betrachtet, findet sich noch immer eine Gleichheit mit Bu 24, einem Fall, bei dem eine 29 Jahre alte Buchbinderin 5 Jahre an einer Katatonie erkrankt war (IV, B, 3., c). Zusammenfassend kann aber gesagt werden — und damit soll abschließend das Wesentliche hervorgehoben werden —, daß die klinisch als Schizophrenie imponierenden Fälle auch anatomisch ein recht charakteristisches Bild aufweisen, welches darüber hinaus innerhalb der einzelnen klinischen Gruppen (Katatonie, Paranoia und Hebephrenie) wieder gewisse Differenzen aufweist. Recht typisch ist dabei der anatomische Befund bei den Katatonien, während sich die Fälle der paranoiden Schizophrenie nicht so klar abzeichnen und Übergänge nach der einen oder anderen Seite hervortreten lassen. Auch die Hebephrenie trägt ihr eigenes Gesicht. Interessant ist schließlich die Tatsache, daß die erstarrenden Rückbildungsdepressionen, Fälle (Bu 12 und He 13), deren Einordnung bisher schwierig schien und eine Entscheidung darüber erst kürzlich von H o p f getroffen wurde, sich im anatomischen Bild so andersartig verhalten, daß man sie schon aus diesem Grunde — ohne Kenntnis der klinischen Diagnose — nicht zu den Schizophrenen rechnen würde. Anders verhält es sich jedoch bei Bu 1, bei dem H o p f auf Grund der Darstellung des klinischen Befundes, entgegen der ursprünglichen Diagnose: „Katatonie", mehr eine „Angstpsychose" in Betracht zieht. Auf Grund des anatomischen Bildes würde man hinwiederum keinen Zweifel an dem Vorliegen einer Schizophrenie (Katatonie im engeren Sinne) haben (s. IV, B. 1. und IV, D., E.), doch läßt sich eine letzte Entscheidung hier nicht herbeiführen, da uns der Vergleich mit typischen Angstpsychosen und deren anatomischem Substrat im Thalamus bisher noch fehlt. Auf Grund dieser Tatsachen, gestützt auf die recht klaren pathologischen Zellverhältnisse (a- und ß-Formen, Schwundzellen, alveolare Zellveränderung b, pathologische Lückenfelder usw.) scheint es uns bei gewissen Fällen durchaus im Bereiche der Wahrscheinlichkeit zu liegen, aus dem rein anatomischen Bild im Supranucleus medialis-dorsalis auf das Vorliegen einer Schizophrenie rückschließen zu können. Damit soll aber andererseits nicht gesagt sein, daß wir in den genannten Zellveränderungen das anatomische Substrat der Schizophrenie vor mns haben. Denn diese pathologischen Erscheinungsbilder finden sich auch bei klinisch anders gelagerten Fällen, wie wir es eben auch an Hand der erstarrenden Rückbildungsdepressionen zeigen konnten. Ausschlaggebend ist nur die Art der Ausbreitung und nicht zuletzt die Stärke der Veränderungen

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und das unterschiedliche, aber immerhin typische Befallensein der einzelnen Nervenzellarten. Wenn andere Untersucher im Thalamus keinen diesbezüglichen Befund erheben konnten, wir aber in unseren untersuchten Fällen jeweils recht starke Veränderungen fanden — die anderen Autoren sicher auch nicht entgangen wären —, so liegt der Schluß nahe, daß es im Rahmen des schizophrenen Formenkreises Fälle mit und ohne pathologische Beteiligung des Thalamus geben muß. Eine Entscheidung hierüber wird von weiteren ausgedehnten Untersuchungen in dieser Frage zu erwarten sein. Ob und inwieweit diese beschriebenen Veränderungen im Thalamus zwischen den einzelnen Fällen eine Signifikanz aufweisen, läßt sich an Hand der vorliegenden qualitativen Untersuchungen natürlich nicht sagen. Aus diesem Grunde werden wir bald über eine quantitative Auswertung mittels statistischer Methoden berichten.

V. Zusammenfassung Die vorliegenden Ausführungen beschäftigen sich, an Hand von insgesamt 15 Fällen, mit den pathologisch-anatomischen Befunden in den Nuclei und Nervenzellarten des Supranucleus medialis-dorsalis thalami bei der Schizophrenie. Dabei konnten 9 Fälle von Katatonie, 3 paranoide Schizophrenien, 1 Hebephrenie und schließlich zum Vergleich 2 erstarrende Rückbildungsdepressionen genau untersucht und miteinander verglichen werden. Bei weitem im Vordergrund stehen Schwundzellveränderungen und der sog. alveolare Zelluntergang b, während andere pathologische Zellbefunde hinter diesen an Intensität deutlich zurücktreten. Der sog. alveolare Zelluntergang a wurde als nicht selbständiger pathologischer Prozeß erkannt und den Schwundzellveränderungen als besonderer „Abwehrvorgang" zugeordnet. Ein spezifischer histopathologischer Befund konnte für die Schizophrenie nicht aufgedeckt werden. Jedoch ist die Art und Stärke des Befallenseins der einzelnen Nervenzellarten und Nuclei innerhalb der klinischen Gruppierungen (Katatonie, Paranoia, Hebephrenie) z. T. recht charakteristisch und läßt von der pathologischen Anatomie her auch eine gewisse Unterscheidung zu. Die bekannten Lückenbildungen im Gewebe, welche auf eine unterschiedliche Dichte der Lagerung der Nervenzellen zurückzuführen sind, den ,,patholowurden als „normale" oder „physiologische Lückenbildungen" gischen Lücken", die auf Grund eines starken Zellausfalles allein, oder durch Vergrößerung der normalerweise vorhandenen Lücken — ebenfalls infolge eines Zellunterganges — entstehen, gegenübergestellt. Die sog. „pathologischen Lücken" sind immer durch Reste untergegangener Zellen und Zellschatten gekennzeichnet. Die 2 Fälle von erstarrender Rückbildungsdepression zeigen anatomisch ein anderes Gesicht als die Schizophrenien; es ist durch die geringe Ausbreitung der Zellveränderungen gekennzeichnet.

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Eine Abhängigkeit der Art und Stärke der pathologischen Veränderungen vom Lebensalter und Dauer der Krankheit konnte nicht gefunden werden. Bei der Durchführung der vorliegenden qualitativen Untersuchung wurde im einzelnen so verfahren, daß sie als weitere Grundlage für eine quantitative Analyse brauchbar ist. Der Photomeisterin des Instituts, Frl. M. G r o s s e , sage ich f ü r die große Hilfsbereitschaft bei der Anfertigung der zahlreichen Photographien meinen besonderen Dank.

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HISTOPATHOLOGlSCHE UNTERSUCHUNGEN

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V o g t , Hirnforschung, Bd. 4, Heft 3

18

Aus dem Anatomischen Institut der Universität Erlangen (Direktor: Prof. Dr. K. Fr. Bauer) und dem Hirnforschungsinstitut in Neustadt/Schw. (Direktor: Prof. Dr. O. Vogt)

Vergleichende Untersuchungen über die Celloidins und Paraffineinbettung1) Von

H e r b e r t Haug und C a r o l a K r a u s

Mit 11 Abbildungen und 4 Tabellen

Frau Dr. med., Dr. med.h. c. Cécile V o g t zum 83. und Herrn Prof Dr. med., Dr. med. h. c. Oskar V o g t zum 88. Geburtstag in Verehrung und Dankbarkeit gewidmet.

Inhaltsverzeichnis Seite

I. II. III. IV. V.

Vorbemerkung und Fragestellung Besprechung der Fragen Diskussion Zusammenfassung Literatur

254 255 267 270 .271

I. Vorbemerkung und Fragestellung B e i der üblichen lichtmikroskopischen Untersuchung von normal behandelten und gefärbten histologischen Objekten müssen wir uns im klaren sein, daß es sich stets um veränderte, nicht mehr natürliche Strukturen handelt. Diese Veränderungen verlaufen nach gewissen Regeln und erlauben auf Grund des entstehenden „Äquivalentbildes" ein Urteil über den natürlichen Zustand. J ) Dies ist die erste Arbeit in einer Reihe von Veröffentlichungen, die sich kritisch mit der histologischen Technik der Hirnanatomie auseinandersetzt.

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CELLOIDIN- UND P A R A F F I N E I N B E T T U N G

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Der erste wichtige Eingriff ist die Fixation. Der Einfluß der Fixation auf die histologischen Strukturen wurde bereits häufig untersucht; ihn im einzelnen zu schildern ist nicht Aufgabe unserer Arbeit. Wir möchten auf die zusammenfassenden Angaben von Z e i g e r (1938) und die neuesten Untersuchungen von A m b r o s i u s (1954) und W ü s t e n f e l d (1956) verweisen. Da die Durchlichtmikroskopie (die Standardmethode der biologischen Untersuchungen) eine sehr geringe Dicke des untersuchten Objektes fordert, müssen bei Untersuchungen von parenchymatösen Geweben (z. B. Gehirn) dünne Schnitte hergestellt werden. Dazu wurde die Paraffin- und Celloidineinbettung sowie die Gefrier Schnittmethode entwickelt. Die letztere ist zwar in vielen Punkten die am wenigsten anfechtbare, aber sie hat erhebliche technisch-methodische Nachteile. Nicht jedes Gewebe läßt sich auf dem Gefriermikrotom schneiden. Die Schnitte sind relativ verletzlich und dadurch manchen komplizierten Färbungen nur schwer zugänglich. Die Objekte dürfen eine gewisse Größe nicht überschreiten. Eine längere Aufbewahrung des Gewebes ist praktisch nicht durchführbar, da dabei sowohl der Block wie der Schnitt in nicht ganz indifferenten Flüssigkeiten aufbewahrt werden müssen (Alkohol und Formalin). Die Einbettungsverfahren mit Paraffin und Celloidin vermeiden die Nachteile der Gefriermethode weitgehend, dafür müssen wir aber einige andere Veränderungen in Kauf nehmen. Man darf nie vergessen, daß beide Methoden ein notwendiges Übel der Histologie sind und keinen Selbstzweck verfolgen. Beim Vergleich beider Verfahren sind 5 wichtige Punkte zu beachten: 1. Wie verläuft der Einbettungsvorgang, wobei die einzelnen Stufen und ihr Einfluß auf das Einbettungsmaterial zu beachten sind? 2. Wie verhält sich das Einbettungsmittel gegenüber dem Gewebe bei längerer Lagerung? Schadet es dem Gewebe? Wie können die eingebetteten Blöcke und Schnitte gelagert werden? 3. Wie groß ist die Schrumpfung bei der Einbettung? Ist die Schrumpfung verschiedener Gewebsbestandteile innerhalb eines Organs gleichmäßig oder unterschiedlich? 4. Welchen Einfluß hat die Einbettung auf die Färbbarkeit — als Ausdruck der physiko- und histochemischen Verhältnisse — und auf die Feinstruktur der Gewebe? 5. Welche Schnittdicken erlauben die beiden Methoden und welche Objektgröße ist bei ihnen möglich?

II. Besprechung der Fragen Zu den einzelnen Punkten ist festzustellen: 1. Bei der Paraffineinbettung wird im Anschluß an die Alkoholreihe über unterschiedliche, fettlösende und paraffinmischbare Flüssigkeiten die Paraffindurchtränkung durchgeführt. Da Paraffin bei Normaltemperatur fest ist, kann man nur bei Wärme einbetten. Es sollten nur Paraffinsorten verwendet 18*

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H E R B E R T HAUG UND CAROTA KRAUS

Journal für Hirnforschung

werden, die einen Schmelzpunkt von etwa 56° C besitzen, da oberhalb von 56° C erhebliche Gewebsveränderungen und Schrumpfungen auftreten. Bei der Celloidineinbettung wird nach der Alkoholreihe das Gewebe über verschiedene Celloidinverdünnungsstufen durchtränkt; dabei kann das Celloidin in Methylalkohol oder Ätheralkohol, die ebenfalls fettlösend sind, gelöst sein. Bei beiden werden höhere Temperaturen vermieden. Die Eindringgeschwindigkeit des Celloidins ist sehr gering und daher das Verfahren relativ langwierig. Nach der Durchtränkung wird das Celloidin im Exsiccator über konz. Schwefelsäure eingedickt und meist über Chloroform gehärtet. Die Paraffineinbettung dauert je nach Größe des Blockes zwischen Tagen und Wochen, die Celloidineinbettung zwischen Wochen und Monaten. Die lange Dauer der Celloidineinbettung schließt ihre Anwendung bei einer größeren Zahl von Routineuntersuchungen aus. Es sei indessen hervorgehoben, daß die Celloidineinbettung sich nach K. F. B a u e r (1941) durch Anwendung von Pyridin-Celloidin erheblich beschleunigen läßt. Dabei kommt das gewässerte Objekt direkt in eine Mischung zu gleichen Teilen von reinem Pyridin und 4% Celloidin in Ätheralkoliol. Dieses Gemisch wird nach 24 Std. erneuert. Nach weiteren 24 Std. kommt der so vorbereitete Block in 8%iges Celloidin und wird von dort ab wie üblich weiterbehandelt. Bei diesem Verfahren findet die Entwässerung in Pyridincelloidin statt. 2. Das Paraffin verhält sich gegenüber dem Gewebe völlig neutral. Das paraffineingebettete Material läßt sich ohne jegliche Veränderung jahrzehntelang aufbewahren. Eine besondere Sorgfalt ist nicht nötig, da Luft, ob trocken oder feucht, völlig unschädlich ist. Nicht nur der Block, sondern auch der einzelne Schnitt ist vor dem Entparaffinieren über längere Zeit hin ohne Schaden aufzubewahren. Bei Aufbewahrung in 70%igem Alkohol bleibt auch Celloidinmaterial über längere Zeit ohne größere Veränderungen. Doch ist zu beachten, wie wir später sehen werden, daß das Celloidin als Substanz nicht völlig neutral ist. Eine Celloidinsammlung muß laufend betreut werden, da eine gewisse Verdunstung des Alkohols kaum vermeidbar ist. Darüber hinaus nimmt bei größeren Sammlungen das notwendige Flaschenmaterial einen außergewöhnlich großen Raum ein. Bei jahrzehntelanger Lagerung von Celloidinmaterial kommt es allgemein zu veränderter Färbbarkeit. Es soll dabei offen bleiben, ob dies durch das Celloidin selbst bedingt ist oder durch ungenügende Betreuung verursacht wird. Letztere ist selbst in gut geführten Sammlungen unvermeidbar, da sich über lange Zeiten weder ein Personalwechsel noch außergewöhnliche Ereignisse vermeiden lassen, wie sie die jüngste Geschichte gebracht hat. Derartige Unsicherheiten vermeidet das Paraffin. Auch Celloidinschnitte lassen sich bei entsprechender Sorgfalt über Jahre in Alkohol aufbewahren. Die Möglichkeit, den Paraffinschnitt auf einen Objektträger aufzukleben, garantiert eine ebene Objektlagerung. Weiter werden auch außerordentlich komplizierte färberische Vorgänge ohne Beschädigung des Schnittes ermöglicht.

Bd. 4, Heft 3 1958

C E L L O I D I N - UND P A R A F F I N E I N B E T T U N G

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Drittens läßt sich ein gefärbter Schnitt noch nach Jahrzehnten durch Ablösung des Deckglases nach- oder umfärben. Der Celloidinschnitt wird allgemein als Einzelschnitt gefärbt. (Die angegebenen Verfahren des Aufklebens sind nicht immer zuverlässig und auch nicht bei jeder Färbung anwendbar). Die Einzelbehandlung der Schnitte bedeutet eine gewisse, aber tragbare Verlängerung des Färbungsprozesses. Nach der Entwässerung kann der Schnitt ohne Entfernung des Celloidins eingedeckt werden; dabei bildet sich meist eine wellige Oberfläche aus, die besonders intensiv ist bei Präparaten von verschiedenen Gewebsanteilen (z. B . Darm: Mucosa — Submucosa-Muscularis oder Gehirn: Griseum — Album). Dadurch wird Beobachtung und Mikrophotographie erheblich erschwert. Auch die Entfernung des Celloidins mit Ätheralkohol garantiert keine Sicherheit vor Wellenbildung. Celloidinschnitte lassen sich nicht so leicht umfärben wie Paraffinschnitte, da der Schnitt meistens nicht aufgeklebt wird und dadurch beim Abziehen des Deckglases häufig beschädigt oder zerstört wird. 3 . Die Entwässerung in der Alkoholreihe, welche bei beiden Einbettungsverfahren notwendig ist, führt zu einer Längenschrumpfung von etwa 10%. Nach S a r k i s s o w (1930) und W ü s t e n f e l d (1956) findet diese Entwässerungsschrumpfung hauptsächlich in den niedrigeren Alkoholstufen (70%iger und 80%iger Alkohol) statt. Die folgende Paraffineinbettung verdoppelt diese Längsschrumpfung, so daß für eine lege artis durchgeführte Paraffineinbettung eine Gesamtschrumpfung von etwa 2 0 % zu finden ist ( S a r k i s s o w 1930, S e k i 1930 und B l o o m and F r i b e r g 1956). W ü s t e n f e l d (1956) stellte bei Formalinfixierung und Paraffineinbettung eine gesamte Volumenschrumpfung von 5 3 % fest. Dieser Wert erscheint uns etwas zu hoch. Eigene Untersuchungen 1 ) ergeben eine Volumenschrumpfung von 40 bis 4 5 % . Auch bei der Celloidineinbettung ist die 10%ige Alkoholschrumpfung vorhanden. Über die Größe der Schrumpfung während der Celloidindurchtränkung liegen nur spärliche Angaben vor. S e k i (1937) gibt eine Gesamtschrumpfung von etwa 1 9 % an. 2 ) Insgesamt scheint daher die Schrumpfung bei Celloidineinbettung etwas geringer als die bei der Paraffineinbettung zu sein. Die unterschiedlichen Gewebsbestandteile schrumpfen bei beiden Einbettungen verschieden. Bei der Paraffineinbettung macht sich diese unterschiedliche Schrumpfung selten stärker bemerkbar, da es kaum zu Zerreißungen innerhalb des Gewebsblockes kommt, wenn die Entwässerung lange genug ausgedehnt und die Paraffindurchtränkung unterhalb 56° C durchgeführt wurde. Eine unterschiedliche Schrumpfung der verschiedenen Gewebsbestandteile bei der Celloidineinbettung läßt sich kaum vermeiden, da die Spannungen auch noch nach dem Schneiden bei den Färbungsprozessen zu Zerreißungen führen können, die bei den aufgeklebten Paraffinschnitten kaum vorkommen. Die wellige Oberfläche der Celloidinschnitte ist eine Folge unterschiedlicher Schrumpfung der verschiedenen Gewebsanteile eines Organs. Bekannt sind 2

Diese werden demnächst im Journal ) Gemessen an Froscherythrocyten.

für Hirnforschung

veröffentlicht.

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Journal für Hirnforschung

für die Celloidineinbettung die fast regelmäßigen Zerreißungen der Darmwand zwischen Muscularis und Submucosa ( S e k i 1937). Ähnlich ist es auch bei anderen Organen, in denen sehr dichte Strukturen mit lockeren zusammentreffen wie Knorpel mit lockerem Bindegewebe und anderes. 4 a . Der Einfluß der Einbettung auf die Färbbarkeit wurde mit Hilfe der Bestimmung des isoelektrischen Punktes ( I E P ) nach P i s c h i n g e r (1926 u. 1927) untersucht. Diese Methode klärt insbesondere das physiko-chemische Verhalten auf. Es wurden relativ konstante Verschiebungen der einzelnen Einbettungen bei unterschiedlichen Gewebsbestandteilen gefunden. Als Vergleich für normales fixiertes Gewebe wurden Gefrierschnitte desselben Materials herangezogen. Tab. 1 gibt einen Ausschnitt aus den gefundenen Ergebnissen, die an Gehirn, Leber und Muskulatur eines 2jährigen Rindes erhoben wurden.1) Nach gemeinsamer Fixierung in Formalin 1 : 4 wurde das Material für die Gefrierschnitte abgetrennt und nach der gemeinsamen Entwässerung in petrolbenzinvergälltem Alkohol, der verbleibende Rest für Paraffin- und Celloidineinbettung aufgeteilt. Aus Tab. 1 können wir ersehen, daß die ^^-Verschiebung des IEPs bei Paraffin sich nach dem sauren und bei Celloidin nach dem basischen Bereich hin verschiebt. Bei sauren Farbstoffen sind beim Paraffinmaterial nur sehr geringe Verschiebungen zu beobachten, während hier das Celloidin eine kräftige Verschiebung des IEPs verursacht. Bei der Gesamtbetrachtung von Tab. 1 fällt auf, daß sich der IEP für die einzelnen Strukturen in recht unterschiedlicher Weise verändert. Einzelne Kerne zeigen ein starkes (Gliazellkerne), andere ein schwaches (Nervenzellkerne) Divergieren. In ähnlicher .Weise verhalten sich die einzelnen unterschiedlichen Gewebsbestandteile verschiedener Organe bei verschiedenen Fixierungen (Zeiger 1930). Tab. 2 zeigt die durchschnittlichen Verschiebungen des IEP. In ihr wurde nur zwischen Kernen, Nisslsubstanz, Zellplasma und extracellulären Strukturen unterschieden. Es wird deutlich, daß bei der Paraffineinbettung sich nur bei den Kernen eine nennenswerte Verschiebung des IEPs nach dem sauren Bereich zu findet, die eine knappe pH-Stufe beträgt. Bei den plasmatischen Substanzen ist praktisch keine Verschiebung zu beobachten. Im Gegensatz dazu zeigt das Celloidinmaterial bei allen Strukturen eine deutliche Verdrängung des IEPs nach dem basischen Bereich, die bei Kernen etwa 1 -pH-Stufe und bei plasmatischen Strukturen etwa 1,5 — 2 pH-Stufen beträgt. Insgesamt unterscheidet sich der IEP der einzelnen Gewebsbestandteile des paraffineingebetteten Materials vom celloidineingebetteten um etwa 2 ^>ii-Stufen, wobei der IEP des Celloidins stark nach der basischen Seite gedrängt ist. Wie können die Unterschiede des IEPs bei beiden Einbettungen erklärt werden? Der IEP eines Stoffes wird durch das Verhältnis seiner aktiven sauren und basischen Valenzen bestimmt. Eine Veränderung des IEPs kann daher nur bei 1

) Weitere Größen sind in den Protokollen von H. H a u g zu erfahren.

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T a b e l l e 1. Untersuchung des pH-Bereiches zwischen dem ersten Auftreten der Anfärbung und der Vollfärbung bei mit Zitronensäure-Phosphat-Puffer angesetzten Farblösungen ( P i s c h i n g e r 1926). Die erste Zahl gibt den Beginn der Anfärbung und die zweite die Vollfärbung an. Untertabelle la.

Färbungen mit basischem Methylenblau a

4=1 Organ und Struktur

d o O

a a

o in d N

o

-0,2

-0,7 -0,5 -1,7 -0,5

4,0-5,0 4,0-5,5 5,0-6,0 5,0-6,0 5,5-7,0

-0,2

3,5-4,5 4,5-6,5 5,0-6,5 4,0-5,5

-0,7 0 -0,5

3,0-5,0 4,5-5,5 3,5-5,0

-1,2 -0,2

-1,0

1 d M H c1H d -p -M Oi '2 PH ,d o -d m in

Organ und Struktur

d

A

0

0,5

'd ,d o .s

260

H E R B E R T HAUG UND CAROLA KRAUS

Journal für Hirnforschung

T a b e l l e 2. Die Größe der durchschnittlichen pH-Verschiebung des IEPs innerhalb Gehirn, Leber und quergestreifter Muskulatur bei Celloidin- und Paraffineinbettung.

Struktur

Zellkerne (einschl. Nisslsubstanz) . Zellplasma Extracelluläre Substanzen . . . .

Paraffinschnitt Celloidinschnitt Paraffinschnitt gegen gegen gegen Gefrierschnitt Gefrierschnitt Celloidinschnitt -0,8 -0,1 -0,2

+ 1,1 + 1,5 + 2,0

+ 1,9 + 1,6 + 2,2

Eingriffen an diesen Gruppen möglich sein. Für das Paraffin1) ist seit langem bekannt, daß es keine chemischen Valenzen zeigt und daher bei der pH-Verschiebung wahrscheinlich unbeteiligt ist. Bei der Paraffineinbettung kann eine Verschiebung des IEPs nur während der Dehydration und durch die Zwischenmedien stattfinden. Sie ist, wie wir oben gesehen haben, nur gering und betrifft praktisch ausschließlich die Kerne. Das Celloidin ist eine nitrierte Cellulose, die einen hohen Bestandteil an stark sauren Nitrogruppen besitzt. Diese stark sauren Valenzen des Celloidins scheinen die Dissoziation der sauren Gruppen der Organeiweiße stark zurückzudrängen, und die Folge ist, daß diese bei der Celloidineinbettung erheblich basischer werden als beim Paraffinmaterial. Es ist darüber hinaus anzunehmen, daß das stark saure Celloidin weitere Einflüsse auf das eingebettete Material besitzt, welche im histochemischen und physikochemischen Bereich zu suchen sind. Histochemische Methoden werden bemerkenswerterweise kaum an Celloidinmaterial durchgeführt, wahrscheinlich, weil derartige Reaktionen durch das Celloidin ungünstig beeinflußt werden. 4 b . Die Beurteilung der unterschiedlichen Wirkung der Paraffin- und Celloidineinbettung muß am gleichen histologischen Objekt mit verschiedenen Färbungen vorgenommen werden. Zur Untersuchung wurden 3 Gehirne, die ihrer Vorgeschichte nach als normal zu betrachten sind, herangezogen. Aus dem l . Gehirn (Erlanger Sammlung) wurden mehrere Stücke aus dem mittleren Teil des Gyrus frontalis medius entnommen und in konzentriertem Formalin (40% Formaldehyd) fixiert.2) Die beiden anderen Gehirne (Rab 40 und 41.) stammen aus der Neustädter Sammlung. Bei ihnen wurden Teile aus dem Gyrus praecentralis zur Untersuchung herangezogen. Die Fixierung fand in Formalin 1 : 9 (4% Formaldehyd) statt. Nach der Fixation wurde ein Block des Erlanger Materials für Gefrierschnitte verwendet und die restlichen Blöcke aller Gehirne wurden nach der Alkoholreihe für die beiden Einbettungsverfahren Celloidin und Paraffin getrennt. * r j Paraffin: Der Name ,,parum affinis" besagt, daß der Stoff keine chemischen Affinitäten besitzt. 2) Die Berechtigung zur Anwendung des konz. Formalins in der Neurohistologie kann nach L a s s e k , L u n e t t a und P o w e r s (1951) als gesichert betrachtet werden.

Bd. 4, Heft 3 1958

CELLOIDIN- UND PARAFFINEINBETTUNG

261

Zur Färbung der Schnitte wurde Cresylviolett herangezogen. Die Klarheit der cytoarchitektonischen Gliederung ist bei beiden Einbettungen gleich. Die Untersuchung der feinen Strukturen läßt bei den Gliakernen keine sicheren Unterschiede erkennen. Die Nervenzellen dagegen zeigen bei beiden Verfahren gewisse strukturelle und färberische Eigenheiten. Im Paraffinmaterial (Abb. 1 , 4 u. 6) fällt die recht zarte Zeichnung und Anfärbung der gut abgegrenzten Nisslstrukturen auf, welche gegen das praktisch ungefärbte übrige Zellplasma gut abgrenzbar sind. Insgesamt zeigt die Nisslsubstanz hier einen arkyostichochromen Charakter. Der Kern ist recht groß und besitzt eine relativ lockere Anordnung des Chromatins. Der Nucleolus ist kräftig angefärbt, läßt aber noch eine vakuolige Strukturierung erkennen. Nach Celloidineinbettung zeigt die Nervenzelle (Abb. 2, 5 u. 7) eine insgesamt etwas kräftigere Anfärbung, die die Beurteilung der Binnenstrukturen erschwert. Die Nisslsubstanz tritt teilweise granulär auf und ist weniger deutlich gegen das Zellplasma abgegrenzt. Sie zeigt neben arkyostichochromen auch gryochrome Partien. Das Zellplasma ist nicht völlig farbfrei. Es fällt an einem Teil der Zellen ein blaß gefärbter Ring um den Kern auf. Der Kern ist strukturiert und durchschnittlich kleiner als bei der Paraffineinbettung. Das Kernkörperchen unterscheidet sich kaum von dem der Paraffineinbettung. Zum Vergleich mit Abb. 1 u. 2 wurde ein mit Cresylviolett gefärbter Gefrier schnitt (Abb. 3) des nicht eingebetteten formalinfixierten Erlanger Materials herangezogen. Die Nisslstruktur ist auch hier kräftig angefärbt und zeigt einen deutlich arkyostichochromen Charakter. Das Zellplasma ist schwach angefärbt. Der Kern ist recht groß und besitzt eine deutliche, dem Paraffinbild ähnliche Chromatinstruktur. Ein Kernhof fehlt. Das Kernkörperchen ist außerordentlich intensiv gefärbt. Die Paraffineinbettung besitzt bei Durchsicht vieler nach Nissl gefärbter Zellen mehr Ähnlichkeit mit dem Gefrierschnittmaterial als die Celloidineinbettung. Besonders trifft das für die Anordnung der Nisslsubstanz, die Kerngröße, das Fehlen eines Kernhofes und die Kernchromatinstruktur zu. Die Anfärbung des Zellplasmas liegt beim Gefrierschnitt zwischen Celloidin- und Paraffineinbettung. Das Kernkörperchen ist in allen Fällen ähnlich gezeichnet. Wie können wir diese Unterschiede mit den bereits geschilderten Eigenschaften der beiden Einbettungsmittel erklären? Die Paraffineinbettung führt zu einer gleichmäßigen Entwässerung der gesamten Zelle. Der neutrale Charakter des Paraffins kann keine Substanz über ihre physikalisch-chemischen Eigenschaften hinaus färberisch verändern, so daß es zu einer sauberen und kontrastreichen Darstellung ohne Überfärbung kommt. Die Ähnlichkeit der Netzbildung der Nisslsubstanz bei Gefrier- und Paraffinschnitt läßt auf ein gutes Äquivalentbild schließen. Der auffälligste Befund bei den Celloidinschnitten sind die kleinen Nervenzellkerne, welche von einem nisslschollen-freien Hof umgeben sein können. Diese Erscheinung läßt sich nur durch eine Schrumpfung erklären, die auf den sauren Charakter des Celloidins zurückzuführen ist. Es ist bekannt, daß stark

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H E R B E R T HAUG UND CAROLA KRAUS

Journal für Hirnforschung

saure Mittel den Zellkern schrumpfen und Zellplasma u. U. quellen lassen. Es ist durchaus wahrscheinlich, daß derartige Wirkungen auch noch während des Einbettungsprozesses stattfinden können. Diese Kernschrumpfung läßt sich mit quantitativen Methoden nachweisen. In Tab. 3 sind mit der Treffermethode (Haug 1955) die relativen Gesamtvolumina untersucht. Es läßt sich für die ganze Nervenzelle keine Volumenverschiebung bei den Einbettungen sicherstellen. Der geringe Unterschied von 2 und 18 Treffern bei 33 000 Gesamttrefferpunkten liegt innerhalb der natürlichen Schwankungsbreite. T a b e l l e 3. Untersuchung der Schrumpfungsgröße der Nervenzellen, Nervenzellkerne und der Gliakerne mit der Treffermethode. Ein Auswertungsfeld umfaßt 165 Trefferpunkte.

ti CTä PH

Gehirn und Struktur

ti

ìtì

jS jo 'S o

CD

IH

VH

f* R a b 40 Nervenzellen gesamt Nervenzellkerne . . Gliakerne R a b 41 Nervenzellen gesamt . Nervenzellkerne . . . Gliakerne

200 200 200

200 100

300

8

fi ti

'S d rH Ü co°

"S a H x)

762 425 113

760 324 57

101

827 171 209

809 108 144

JH

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Vi

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iS 4) H

ti +J ti «

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CD

en

(T)

2

46

o

0

24 49

18

2

63 65

37 31

0

82

39,3

0

50 56,3

Errechnet aus der tatsächlichen Trefferdifferenz, wobei die jeweiligen Trefferwerte im Paraffinschnitt als 100% angesehen werden. 2) Die Zahlen in Reihe 6 geben die Mindesttrefferdifferenz an, die vorhanden sein muß, um von einem signifikanten Unterschied sprechen zu können. Sie wird in allen Fällen, wo ein Unterschied besteht, von den tatsächlichen Trefferdifferenzen größenmäßig sogar übertroffen, wie aus obiger Tabelle hervorgeht (Errechnung siehe Haug 1955).

Für die Nervenzell- und Gliakerne findet sich bei der Celloidineinbettung eine deutliche Schrumpfung, die zwischen 24% und 49% liegt und wahrscheinlich einen durchschnittlichen Wert von 30 bis 40% besitzt. Es ist möglich, daß die Größe der Schrumpfung während der Celloidineinbettung von gewissen prae- und postmortalen Zuständen der Gehirne beeinflußt wird. Die Schrumpfung der Celloidinkerne läßt sich bei den beiden untersuchten Gehirnen statistisch nach der 3c-Methode mit 99,27% sichern.

B d . 4, H e f t 3

12*8

CKLLOIDIN- UND l'AKA F E I N E I N B E T T U N G

Die drei Abbildungen zeigen denselben Zelltypus (Erlanger Material). Der helle Streifen am oberen R a n d des Kernes der Abb. 1 ist durch einen Querbruch in der Zelle bedingt. Der helle Ring um den Kern in Abb. 2 ist dagegen ein Schrump fungsraum. (Vergr. : 1000 : 1, m P H : 28086, 27994, 2808'».)

A b b . 4 und 5. Zwei mittelgroße Pyramidenzellen des Gehirns R a b 40.

A b b . 6 und 7. Zwei Betzsche Riesenpyramidenzellen des Gehirns R a h 41.

Der andersartige Charakter der Nisslstruktur und der Unterschied der Kerngrößen ist jedesmal deutlich zu erkennen. (Vergr.: 1000 : 1, ml>H: 292(17, 292(i(i, 292',0, 29252.) A b b . 4/6. Paraffineinbettung.

A b b . 5/7. Celloidineinbettung.

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H E R B E R T HAUG UND CAROLA KRAUS

Journal für Hirnforschung

Die quantitative gesicherte Schrumpfung der Kerne, bei ebenso gesichertem Gleichbleiben des Gesamtzelleibes, spricht für eine säurebedingte Schrumpfung. Auch der vorwiegend gryochrome Charakter der Nisslsubstanz und die relativ starke Anfärbung des Zellplasmas können nur auf die saure Celloidineinbettung zurückgeführt werden. In T a b . 4 sind die gefundenen Trefferergebnisse, zum Vergleich mit anderen Untersuchungen, in Volumenkoeffizienten verwandelt worden. Der Unterschied zwischen Rab 40 und 41 liegt auch hier im Bereich der biologischen Schwankungsbreite und kann nicht gesichert werden. T a b e l l e 4.

Die Koeffizienten der Schichten I —IV der Area praecentralis, ermittelt bei der Auswertung der Tabelle 3 für das Paraffinmaterial Rab 40 reziproker Wert Wert

Grauzellkoeffizient1) Nervenzellkernkoeffizient2) Gliakernkoeffizient3)

43,5 77,0 292,0

. . .

Grauzellkoeffizient

=

2

) Nervenzellkernkoeffizient

=

3

) Gliakernkoeffizient

=

0,0230 0,0129 0,0034

Rab 41 Wert reziproker Wert 40,0 96,0 236,0

0,0250 0,0104 0,0042

Volumen eines Griseum Nervenzellvolumen Volumen eines Griseum Nervenzellkernvolumen Volumen eines Griseum

Errechnet mit Hilfe ) der Treffermethode (Haug 1955).

Gliakernvolumen

Die Dendriten und die Dendritenabgänge zeigen bei beiden Einbettungen und den Gefrierschnitten recht große Ähnlichkeit und lassen keine sicheren und gesetzmäßigen Unterschiede klarstellen. Zur Beurteilung der zwischenzelligen Substanzen wurden für die Grundsubstanz die van-Giesonfärbung und für die Neurofibrillen die Versilberung nach Bodian herangezogen. In Abb. 8 u. 9 wurde in einer van-Giesonfärbung die Begrenzung der Molekularschicht gegen die Pia gezeigt. Die Paraffineinbettung zeichnet ein etwas weiteres Maschenwerk als die Celloidineinbettung. In diesem weiteren Maschenwerk lassen sich mehr Einzelheiten als beim Celloidinschnitt erkennen. Es sei noch besonders auf die deutliche Zeichnung des Gliaplasmas und der Gliafasern, sowie auf die zarte Membrana limitans gliae superficialis hingewiesen. Bei Celloidin besteht für die Membrana limitans gliae superficialis der Eindruck einer geschrumpften Verdichtungszone. Diese Neigung zur Verdichtung der Oberfläche der Molekularschicht ist häufiger bei Celloidin als bei Paraffin zu beobachten.. Bereits K. F. B a u e r (1941) hat beobachtet, daß bei der Celloidineinbettung die Zeichnung der zwischenzelligen Substanz verwaschen ist und keine deutliche Netzform zeigt, wie dies die Gefrier- und Paraffinschnitte besitzen.

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Bei der Versilberung n;ich Bodian gibt der Pai'ajjinschnitl die Neurofibrillen kräftig und deutlich wieder (Abb. 10), bei Celloidin werden sie äußerst zart und kaum erkennbar dargestellt (Abb. 11). Iis ist möglich, dalJ die relativ zarte Darstellung der Neurofibrillen im CeUoidinbild auf einen gewissen Ouellungs-

Abb.S. I >ic Alolrkiilarsehk'lil, der Hirnrinde naeli I';IRIifmi'htbi'l 1UII,H J'iirbimfi. (Wrgr.: lillll : |, ml'll: :i7!l!l;i.)

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Abb. 9. Die .Molekularschicht der .Hirnrinde .nach ('ell.oülinciiil)i'Uung und van-Giosonfiirbimg. (Yorgr.: (Ulli: 1, m I'II : J7 !)Ü 1.)

Journal für Hirnforschunn

266

zustand zurückzuführen ist, der nach L i p p (1951) die Versilberung ungünstig beeinflußt. Jedoch ist diese Annahme keineswegs als gesichert zu betrachten. Die Bodianfärbung zeigt bei beiden Einbettungen den Dendritenaufbau in einer recht befriedigenden, der Nisslfärbung überlegenen Weise.

Abb. 10.

Abb. 11.

A b b . 10. Große Pyramidenzelle der Hirnrinde nach Paraifineinbettung und Versilberung (Bodianmethode). (Yergr.: 1000 : 1, m P H : 27995.) A b b . 11. Große Pyramidenzelle der Hirnrinde nach Celloidineinbettung und Versilberung (Bodianmethode). (Vergr.: 1000 : 1, m P H : 27996.)

Die gute Darstellung der Neurofibrillen und der Zellfortsätze im Paraffinschnitt ist seit Einführung der Bodianfärbung kein Problem mehr. Daher stellt diese Methode eine wesentliche Ergänzung der neurologischen Zellbeurteilung dar, die besonders bei alternierenden Färbungen von Serienschnitten von Bedeutung ist. Eine Neurofibrillen Versilberung bei Celloidinschnitten ist nur mit der Bodianmethode möglich. Leider sind die Versilberungen auch dabei noch recht unbefriedigend, und es ist die gemeinsame Verwendung verschiedener Färbungen, unter Einschluß der Versilberung am Celloidinmaterial, noch keineswegs ideal gelöst. Zusammenfassend kann über die färberischen und feinstrukturellen Eigenschaften der beiden Einbettungen ausgesagt werden, daß das Paraffin als

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CELLOIDIN- UND P A R A F F I N E I N B E T T U N G

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völlig neutraler Stoff keinen Einfluß auf die physiko-chemischen Eigenschaften der färberischen Darstellung besitzt. Für die Feinstrukturen führt es durch die gleichmäßige Entwässerung und Entquellung zu einem maximal gesetzmäßigen Äquivalentbild der natürlichen Strukturen.1) Bei der Celloidineinbettung sind gewisse Veränderungen durch die stark sauren Eigenschaften des Celloidins nicht zu vermeiden. Auch diese verlaufen nach einer Gesetzmäßigkeit. Der auffälligste Befund ist die Kernschrumpfung, die zur Bildung eines nisslstrukturfreien Kernhofes führen kann, der bei Paraffin nicht zu beobachten ist. Auch die Nisslstrukturen sind körniger und weniger brillant gezeichnet als beim Paraffin, da das Zellplasma sich häufig mit anfärbt. Die Paraffineinbettung besitzt die Eigenschaft, kleinere färberische und strukturelle Unterschiede deutlich darzustellen, während sich hier bei Celloidin eine gewisse Nivellierung bemerkbar macht. Jedoch sind diese Verschiebungen bei beiden Verfahren innerhalb eines Rahmens, der eine feinmorphologische Beurteilung ermöglicht. 5. Die Paraffinmethode erlaubt ohne größere Schwierigkeiten Schnittdicken von 3 bis 5 ¡x. Bei entsprechender Sorgfalt und Paraffinmischung lassen sich Schnittdicken bis zu 0,5 ¡x herstellen. Bei Celloidin ist die unterste Grenze der Schnittdicke zwischen 5 und 8 [x gelegen. Bei durchschnittlicher Härtung kann die 10 ¡x Grenze aber im allgemeinen nicht unterschritten werden. Der Objektgröße sind bei beiden Verfahren keine absoluten Grenzen gesetzt. Ein ganzes menschliches Gehirn kann sowohl in Paraffin als auch in Celloidin eingebettet werden. Da die geringe Eindringgeschwindigkeit für eine solche Celloidineinbettung aber außerordentlich lange Zeit benötigt, wird diese Totaleinbettung in Celloidin kaum mehr durchgeführt. III. Diskussion Die Aufgabe der Untersuchungen ist der Vergleich der Celloidin- und Paraffineinbettung, wobei besonders 5 Fragen im Vordergrund stehen. Es ist erlaubt auszusagen, daß beide Verfahren brauchbar sind und beide zu Recht ihren Platz in der histologischen Technik gefunden haben. Wichtig für das Arbeiten mit ihnen ist das Wissen um die Eigenschaften beider Stoffe und ihren speziellen Einfluß auf Form, Struktur und Färbbarkeit. Der schwächste Punkt der Paraffineinbettung liegt in der erhöhten Temperatur während der Durchtränkung, da bei zu hohen Temperaturen erhebliche und zerstörende Schrumpfungen vorkommen können; zu diesen gehören die pericellulären Spalträume der Nervenzellen. Solche starken Schrumpfungen lassen sich bei Durchtränkungstemperaturen von unter 56° C nach sorgfältiger Entwässerung fast vollständig vermeiden. E s sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß das Institut für Hirnforschung in Neustadt/Schw. schon seit 1902 mit der Paraffinmethode erfolgreich arbeitet und damit eine umfangreiche Sammlung von Hirnschnitten anlegen konnte, die auch heute ihre Färbbarkeit noch nicht eingebüßt haben ("Vogt, O., 1940).

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Journal für Hirnforschung

Der schwächste Punkt der Celloidineinbettung ist sein stark saurer Charakter. Eine weitere unangenehme Eigenschaft ist seine geringe Eindringgeschwindigkeit während der Durchtränkung und die wellige Oberfläche der fertig gefärbten und eingedeckten Schnitte, die sich auch bei Entfernung des Celloidins bei manchen Organen kaum vermeiden läßt. Die Pyridincelloidineinbettung nach K. F. B a u e r (1941) kann den Einbettungsvorgang für Celloidin erheblich verkürzen. Das paraffineingebettete Material ist durch seine einfache und zeitlich unbegrenzte Lagerüngsfähigkeit gegenüber dem des Celloidins, das eine gewisse Wartung und einen erheblichen Flaschenraum benötigt, eindeutig überlegen. Die wesentlichen Unterschiede zwischen den beiden Einbettungsmitteln liegen jedoch bei der Färbbarkeit und der feineren Strukturzeichnung. Hier scheint sich der stark saure Charakter des'Celloidins besonders unangenehm bemerkbar zu machen. Deutlich kommt das in den Kernschrumpfungen und der Färbbarkeit des Zellplasmas zum Ausdruck, die die Beurteilung der genaueren Strukturen der Nisslsubstanz erschwert, jedoch nicht unmöglich macht. Die Feststellung von W. S c h o l z (1956), „daß schon die für das Nervensystem bis auf wenige Sonderfälle ganz ungeeignete Paraffineinbettung mit großer Regelmäßigkeit die vielgenannten pericellulären und perivasculären Räume zustande bringt", steht mit den hier aufgeführten Tatbeständen in Widerspruch. Die pericellulären Schrumpf räume sind meist auf eine nicht ganz einwandfreie Einbettung oder auf einen zu langen Zeitraum zwischen Tod und Fixierung zurückzuführen. Die pericellulären Schrumpf räume sind auch bei Celloidin- und Gefrierschnitten nicht sicher, die perivasculären kaum vermeidbar, jedoch sind beide Schrumpfräume bei Celloidineinbettung weniger häufig als bei der Paraffinmethode. Diese relativ groben Schrumpfungsräume sagen andererseits kaum etwas über die Strukturtreue der feineren Substanzen aus, ja vielleicht vermeiden sie bei zu großer Spannung im Gewebe gerade die Schädigung der Feinstruktur. Die Ergebnisse, die K. F. B a u e r (1951) bei Untersuchungen des ZNS mit der Metallbeschattung erzielte, sprechen in einem ähnlichen Sinne. B a u e r stellte dabei fest, daß die NZ ein höheres Reliefpotential als die Zwischensubstanz besitzen. Die Höhe des Reliefpotentials ist ein Ausdruck für den Gehalt an Trockensubstanz. In unserem Falle heißt das, daß die Zelle einen höheren Anteil an Trockensubstanz besitzt als die zwischenzellige Substanz. Diese Trockenmasse setzt sich im NZ-Plasma insbesondere aus Nisslstruktur und Neurofibrillen zusammen. Der unterschiedliche Gehalt an Trockenmasse führt bei der Entwässerung zu Scherkräften zwischen NZ und zwischenzelliger Substanz. Diese können an der schwächsten Stelle, das ist die Verbindung beider Teile, leicht zu Zerreißungen führen. Der schwächste Punkt liegt zwischen dem Ektoplasma der NZ und der Zwischensubstanz. Ähnlich sind die Spannungskräfte zwischen den Gefäßen und dem ektodermalen Hirnparenchym. Solche Zerreißungen oder Spalträume zwischen zwei biochemisch unterschiedlich aufgebauten Anteilen des ZNS erhalten mit großer Wahrscheinlichkeit die Feinstruktur innerhalb dieser Anteile. Eine Beurteilung der Beziehun-

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CELL01DIN- UND PARAFFINEINBETTUNG

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gen der Anteile untereinander ist allerdings nur an Präparaten ohne Zerreißungen möglich. Doch lassen sich dafür bei entsprechender Sorgfalt auch Paraffineinbettungen herstellen. Über die Veränderungen der cellulären Feinstrukturen durch Paraffin macht leider W. S c h o l z (1956) keine näheren Angaben. Hier scheint uns gerade das Celloidin mit seinem sauren Charakter und den noch nicht geklärten intracellulären unterschiedlichen Schrumpfungs- und Quellungstendenzen ungeeigneter zu sein als das Paraffin. Doch glauben wir, daß innerhalb der üblichen Lichtmikroskopie sich die feinstrukturverändernden Einflüsse des Cellodins noch nicht wesentlich bemerkbar machen. Bei elektronenmikroskopischen Untersuchungen sind bislang keine erheblichen feinstrukturverändernden oder zerstörenden Einflüsse der Paraffineinbettung bekannt geworden. Die Celloidineinbettung ist, soweit uns bekannt, nicht in die Elektronenmikroskopie eingeführt worden, was teils an der zu hohen Schnittdicke liegt, teils auf die feinstrukturverändernden Eigenschaften des sauren Celloidins zurückzuführen ist. Wenn heute das Paraffin innerhalb der elektronenmikroskopischen Präparationstechnik nicht mehr die erste Stelle als Einbettungsmittel einnimmt, so ist das nicht auf eine fehlende Strukturtreue zurückzuführen, sondern darauf, daß die ultradünnen Schnitte härtere Einbettungsmittel benötigen. S c h o l z (1956) spricht sich gegen die Formalinfixierung aus und tritt für eine Fixierung mit Alkohol ein. Andererseits ist ihm das Phänomen der Substanz- und Kernflucht ( T e l l y e s n i c z k y 1898) nach Alkoholfixierung bekannt, das nach seinen eigenen Angaben zu größeren, bis „monströsen" Veränderungen, besonders der Randpartien führen kann. Es genügt unserer Ansicht nach nicht, daß nur in den zentralen Partien des Blockes gute Zellbilder vorhanden sind. Wenn das Formalin auch nicht als völlig ideales Fixierungsmittel bezeichnet werden kann, so ist es von den für die Gehirnfixierung möglichen noch bei weitem das günstigste. Neben seiner hohen Eindringgeschwindigkeit zeigt es eine erhebliche, durch seine Verwendung in der Elektronenmikroskopie bestätigte Naturtreue, auch fehlt ihm das Substanzfluchtphänomen. Dazu kommt die Möglichkeit, das fixierte Material längere Zeit als in Alkohol ohne wesentliche Veränderungen aufzubewahren. In letzterer Eigenschaft ist ihm kein anderes Medium ebenbürtig. Alkohol führt bei längerer Aufbewahrung zu erheblichen Veränderungen und starker Gewichtsabnahme. Über die Frage der Formalinkonzentration im Zusammenhang mit der Quellung während der Fixierung und ihrem Einfluß auf die Strukturzeichnung wird in einer weiteren Arbeit eingegangen. Die Formalinfixierung zeichnet die Nisslstrukturen in einwandfreier Weise, der Unterschied gegenüber der Alkoholfixierung ist relativ gering. Da beide ein Äquivalentbild darstellen, ist die Entscheidung, welches dem natürlichen Zustand näher ist, schwer zu fällen. Es läßt sich abschließend feststellen, daß sich sowohl mit der Paraffineinbettung als auch mit der Celloidineinbettung relativ dünne Schnitte (ParafV o g t , Hirnforschung, Bd. 4, Heft 3

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fin bis zu 0,5 ¡j. und Celloidin bis zu 5 ¡j.) herstellen lassen. Beide sind gute Hilfsmittel für die Histologie, doch muß man sich ihrer Eigenschaften und Grenzen bewußt bleiben. Bei Paraffin stellt die Wärme zur Durchtränkung die Quelle eventueller Veränderungen dar, die meist in Schrumpfungen zum Ausdruck kommen; bei Celloidin ist der stark saure Charakter für die physikalischchemischen und feinstrukturellen Veränderungen verantwortlich. Bei Kenntnis dieser Tatsachen läßt sich folgender wichtige Schluß ziehen: „Das Äquivalentbild beider Methoden unterscheidet sich bei gröberer Beobachtung nicht. Die Darstellung der Feinstrukturen zeigt gewisse, wahrscheinlich gesetzmäßige Unterschiede." Hier scheint uns jedoch das Paraffin ein zuverlässigeres Bild zu geben. Bei genügender Erfahrung kann auch am celloidineingebetteten Material mit fast ebenso großer Sicherheit gearbeitet werden wie am Paraffinschnitt. Es wird jedoch davon abgeraten, beide Methoden wechselweise zur Untersuchung von Feinstrukturen heranzuziehen, da ihr Äquivalentbild nicht völlig identisch ist. Diese Ergebnisse mahnen dazu, innerhalb einer größeren Arbeitsgruppe, wie sie ein Forschungsinstitut darstellt, nur eine Methode zu verwenden und diese beizubehalten, da der Wechsel der Einbettungsverfahren zu Unsicherheiten innerhalb eines Arbeitskreises führen kann. IV. Zusammenfassung Im Rahmen einer vergleichenden Untersuchung von Paraffinund Celloidineinbettung wird festgestellt, daß beide nur ein Hilfsmittel zur Erhaltung dünner Schnitte sind. Sodann wird der Einbettungsvorgang, die Lagerungsmöglichkeit und die Schrumpfung beschrieben. Bei der Untersuchung der Färbbarkeit und der physiko-chemischen Einflüsse konnten zwischen beiden Medien gewisse Unterschiede festgestellt werden, die insbesondere auf die stark sauren Eigenschaften des Celloidins zurückzuführen sind. Der isoelektrische Punkt der Strukturen des Celloidinmaterials ist um etwa 2 pH- Stufen nach dem basischen Bereich verschoben. Strukturell fallen besonders die Kernschrumpfungen im Rahmen der Celloidineinbettung auf. Abschließend konnte die Berechtigung beider Methoden im Bereich der lichtmikroskopischen Untersuchungen festgestellt werden. Bei ultramikroskopischen Verfahren wurde bislang nur die Paraffinmethode eingeführt; anscheinend machen sich hier neben der zu hohen Schnittdicke auch die sauren Eigenschaften des Celloidins störend bemerkbar. Da die Äquivalentbilder der feineren Strukturen bei beiden Einbettungen etwas verschieden sind, wird vorgeschlagen, beide Verfahren nicht wechselweise zu verwenden. Gewisse Vorwürfe von W. S c h o l z gegen die Paraffineinbettung und Formalinfixierung werden besprochen, sie können durch die gefundenen und erwähnten Tatsachen, insbesondere auf dem Gebiet der Feinstruktur, nicht bestätigt werden.

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