Wyniki
Anatomiczna identyfikacja domniemanych neuronów ruchowych gamma i alfa.
W obrębie rdzenia kręgowego ssaków, neurony ruchowe gamma i alfa można wyróżnić na podstawie dwóch głównych cech anatomicznych. Po pierwsze, ciała komórek neuronów ruchowych gamma są znacznie mniejsze niż neuronów ruchowych alfa (11, 13). Po drugie, neurony ruchowe alfa, ale nie gamma, otrzymują bezpośrednie wejście synaptyczne z proprioceptywnych aferentów czuciowych (18). Aby odróżnić neurony ruchowe gamma od alfa w rdzeniu kręgowym myszy, przeanalizowaliśmy wielkość neuronów ruchowych w odcinku lędźwiowym oraz stan proprioceptywnego wejścia czuciowego. Wizualizowaliśmy ciała komórek neuronów ruchowych i proksymalne dendryty poprzez ekspresję acetylotransferazy cholinowej (ChAT), enzymu ograniczającego tempo syntezy acetylocholiny. Zidentyfikowaliśmy kontakty synaptyczne między terminalami proprioceptywnymi a neuronami ruchowymi poprzez monitorowanie ekspresji pęcherzykowego transportera glutaminianu vGlut1, selektywnego markera terminali czuciowych (25, 26).
Określiliśmy rozkład wielkości ciał komórek neuronów ruchowych w lędźwiowym rdzeniu kręgowym myszy p21 typu dzikiego (n > 800 neuronów; największa powierzchnia przekroju poprzecznego), etap, w którym terminale proprioceptywne zbliżają się do ich dojrzałej wielkości. Rozmiary somaty neuronów motorycznych ChATon segregowały się na dwie normalnie rozmieszczone populacje, z optymalnym progiem między tymi dwoma populacjami komórek na 360 μm2 (Fig. 1A). Populacja małych neuronów (n = 260/840; 31% całkowitej liczby neuronów ruchowych) wykazywała średnie pole przekroju poprzecznego 232,4 ± 50 μm2 (SD), podczas gdy populacja dużych neuronów (n = 580/840; 69% całkowitej) miała średnie pole przekroju poprzecznego 776,6 ± 180 μm2 (SD) (Fig. 1A). To rozróżnienie w wielkości komórek było już widoczne w p14, z małymi (193 ± 48 μm2; SD) i dużymi (601 ± 143 μm2; SD) neuronami ruchowymi posegregowanymi przy progowej powierzchni przekroju 295 μm2 (Fig. 2C i ).