Tulokset
Anatomical Identification of Presumptive Gamma and Alpha Motor Neurons.
Nisäkkäiden selkäytimessä gamma- ja alfa-motoneuronit voidaan erottaa toisistaan kahden tärkeimmän anatomisen piirteen perusteella. Ensinnäkin gamma-motoneuronien solurungot ovat huomattavasti pienempiä kuin alfa-motoneuronien (11, 13). Toiseksi alfa- mutta ei gammamoottorineuronit saavat suoraa synaptista syötettä proprioseptiivisilta sensorisilta afferenteilta (18). Erottaaksemme hiiren selkäytimen gamma- ja alfa-motoneuronit toisistaan analysoimme lannerangan motoneuronien kokoa sekä proprioseptiivisen aistinsyötteen tilaa. Visualisoimme motoneuronien solurungot ja proksimaaliset dendriitit koliiniasetyylitransferaasin (ChAT), asetyylikoliinisynteesin nopeutta rajoittavan entsyymin, ilmentymisen avulla. Tunnistimme proprioseptiivisten päätelaitteiden ja motoneuronien väliset synaptiset kontaktit seuraamalla vesikulaarisen glutamaattikuljettajan vGlut1:n ilmentymistä, joka on sensoristen päätelaitteiden selektiivinen merkkiaine (25, 26).
Määritimme motoneuronien solurunkojen kokojakauman p21-villihiirten lannerangan selkäytimessä (n > 800 neuronia; suurin poikkileikkauspinta-ala), vaiheessa, jossa proprioseptiiviset päätelaitteet lähestyvät kypsää kokoa. ChATon-moottorineuronien somatojen koot erottuivat kahteen normaalisti jakautuneeseen populaatioon, ja optimaalinen kynnysarvo näiden kahden solupopulaation välillä oli 360 μm2 (Kuva 1A). Pienen neuronipopulaation (n = 260/840; 31 % motoneuronien kokonaismäärästä) keskimääräinen poikkipinta-ala oli 232,4 ± 50 μm2 (SD), kun taas suuren neuronipopulaation (n = 580/840; 69 % kokonaismäärästä) keskimääräinen poikkipinta-ala oli 776,6 ± 180 μm2 (SD) (Kuva 1A). Tämä solukokoero oli ilmeinen jo p14:ssä, jolloin pienet (193 ± 48 μm2; SD) ja suuret (601 ± 143 μm2; SD) motoneuronit erottelivat toisistaan 295 μm2:n kynnyspoikkipinta-alalla (Kuva 2C ja ).