Lumbar spinal Shox2 interneurons receive monosynaptic excitatory input from the lateral paragigantocellular nucleus...

科学分野:

• 神経科学
• 運動制御
• 脊髄研究

背景:

• 脊椎動物の運動は、脊髄ネットワークによって制御され、上位中枢によって開始される。
• Shox2（Shox2介在ニューロン）を発現する脊髄介在ニューロンは、運動リズムの生成に関与している。
• 特に、外側傍巨大細胞核（LPGi）の興奮性ニューロンである延髄脊髄ニューロンは、運動開始のための下行性駆動を提供する。

研究 の 目的:

• 成体マウスにおけるLPGi興奮性ニューロンと腰椎Shox2介在ニューロン間の直接的なシナプス結合を調査すること。
• 脊椎動物の運動開始におけるLPGi-Shox2経路の役割を解明すること。

主な方法:

• 単シナプス制限ラブドウイルストレーシングを用いて、ニューロン結合の正確なウイルス学的トレーシングを利用した。
• 順行性トレーシング技術を用いて、経路の方向性を確認した。
• Shox2介在ニューロンにおける興奮性シナプス後電位を測定するために電気生理学的記録を実施した。

主要な成果:

• LPGiの興奮性ニューロンから腰椎Shox2介在ニューロンへの直接的なシナプス結合を実証した。
• 複数のトレーシング法を用いて、腹側尾側延髄からShox2介在ニューロンへの興奮性入力を確認した。
• 電気生理学により、LPGi刺激後のShox2介在ニューロンにおける機能的な興奮性シナプス後電位を検証した。

結論:

• Shox2介在ニューロンの一部は、LPGiからの直接的な単シナプス興奮性入力を受ける。
• この特定された神経経路は、運動開始の潜在的な基質を提供する。
• 脊髄運動回路の上位中枢制御の調整におけるLPGiの重要性を強調する。