Resultat
Anatomisk identifiering av förmodade gamma- och alfamotorneuroner.
I ryggmärgen hos däggdjur kan gamma- och alfamotorneuronerna skiljas åt med hjälp av två huvudsakliga anatomiska kännetecken. För det första är cellkropparna hos gamma-motorneuronerna betydligt mindre än hos alfa-motorneuronerna (11, 13). För det andra får alfa- men inte gamma-motorneuroner direkt synaptisk input från proprioceptiva sensoriska afferenter (18). För att skilja gamma- från alfa-motorneuroner i ryggmärgen hos musen analyserade vi storleken på lumbala motorneuroner samt statusen för proprioceptiv sensorisk input. Vi visualiserade motorneuronernas cellkroppar och proximala dendriter genom att uttrycka kolinacetyltransferas (ChAT), det hastighetsbegränsande enzymet i acetylkolinsyntesen. Vi identifierade synaptiska kontakter mellan proprioceptiva terminaler och motorneuroner genom att övervaka uttrycket av den vesikulära glutamattransportören vGlut1, en selektiv markör för sensoriska terminaler (25, 26).
Vi bestämde storleksfördelningen av cellkroppar från motorneuroner i den lumbala ryggmärgen hos p21-viltsvampmöss (n > 800 neuroner; största tvärsnittsytan), ett skede då proprioceptiva terminaler närmar sig sin mogna storlek. Storlekarna på ChATon-motorneuronsomata segregerades i två normalt fördelade populationer, med en optimal tröskel mellan de två cellpopulationerna på 360 μm2 (fig. 1A). Den lilla neuronpopulationen (n = 260/840; 31 % av det totala antalet motorneuroner) uppvisade en genomsnittlig tvärsnittsarea på 232,4 ± 50 μm2 (SD), medan den stora neuronpopulationen (n = 580/840; 69 % av det totala antalet) hade en genomsnittlig tvärsnittsarea på 776,6 ± 180 μm2 (SD) (fig. 1A). Denna skillnad i cellstorlek var tydlig redan vid p14, med små (193 ± 48 μm2; SD) och stora (601 ± 143 μm2; SD) motorneuroner segregerade vid en tröskelsektionsyta på 295 μm2 (Fig. 2C och ).