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Identificazione anatomica dei neuroni motori gamma e alfa presunti.
Nel midollo spinale dei mammiferi, i motoneuroni gamma e alfa possono essere distinti da due caratteristiche anatomiche principali. In primo luogo, i corpi cellulari dei motoneuroni gamma sono significativamente più piccoli di quelli dei motoneuroni alfa (11, 13). In secondo luogo, i motoneuroni alfa ma non gamma ricevono un input sinaptico diretto dalle afferenze sensoriali propriocettive (18). Per distinguere i motoneuroni gamma da quelli alfa nel midollo spinale del topo, abbiamo analizzato la dimensione dei motoneuroni lombari così come lo stato dell’input sensoriale propriocettivo. Abbiamo visualizzato i corpi cellulari dei motoneuroni e i dendriti prossimali attraverso l’espressione della colina acetiltransferasi (ChAT), l’enzima che limita il tasso di sintesi dell’acetilcolina. Abbiamo identificato i contatti sinaptici tra terminali propriocettivi e motoneuroni monitorando l’espressione del trasportatore vescicolare di glutammato vGlut1, un marcatore selettivo dei terminali sensoriali (25, 26).
Abbiamo determinato la distribuzione delle dimensioni dei corpi cellulari dei motoneuroni nel midollo spinale lombare dei topi p21 wild-type (n > 800 neuroni; la più grande area trasversale), una fase in cui i terminali propriocettivi si avvicinano alle loro dimensioni mature. Le dimensioni dei somata dei motoneuroni ChATon segregati in due popolazioni normalmente distribuite, con una soglia ottimale tra le due popolazioni di cellule a 360 μm2 (Fig. 1A). La piccola popolazione neuronale (n = 260/840; 31% del numero totale di motoneuroni) ha esibito una sezione trasversale media di 232.4 ± 50 μm2 (SD), mentre la grande popolazione neuronale (n = 580/840; 69% del totale) aveva una sezione trasversale media di 776.6 ± 180 μm2 (SD) (Fig. 1A). Questa distinzione nelle dimensioni delle cellule era già evidente a p14, con piccoli (193 ± 48 μm2; SD) e grandi (601 ± 143 μm2; SD) motoneuroni segregati ad una soglia area sezionale di 295 μm2 (Fig. 2C e ).