感到疼痛,触摸或痒,位置很重要
当你触摸一个热炉时,你的手反应地拉开了;如果你错过了梯子上的梯级,你本能地抓住自己。这两个动作都是一秒钟的一小部分,不需要预见。现在,Salk Institute的研究人员已经在脊髓中映射了细胞的物理组织,帮助介导这些和类似的关键“Sensimotor反射”。
在线描述的传感器系统这个方面的新蓝图,在线描述神经元2020年11月11日,可能会更好地了解它是如何发展的,并且可以在慢性瘙痒或痛苦等条件下起作用。
“在这个系统的周边已经完成了大量的研究,看着皮肤和肌肉中的细胞如何产生信号,但我们不知道如何感官信息被贩运和解释一旦它到达脊髓,Salk的分子神经生物学实验室和弗雷德里克W.和Joanna J. Mitchell椅子的持有人。“这项新工作使我们对架构的基本理解我们的传感器系统。“
即使在新生儿婴儿也可以看到反身行为 - 被认为是一些最简单的运动块。但反射必须快速翻译来自感官的信息神经元将触摸,热和疼痛的刺激检测给运动神经元,导致肌肉采取行动。对于大多数反射,在线之间的连接感觉神经元和运动神经元由脊髓中的中间核来介导,这些脊髓是种类的“中间商”,从而通过绕过大脑节省时间。这些中间人如何组织成编码反身份措施是很糟糕的。
牙龈和他的同事转向了一套他们在过去十年中开发的一组分子工具,以检查小鼠中这些脊柱反射的组织。首先,当小鼠反应对感觉的反应时,它们映射了哪个中断活跃,如瘙痒,疼痛或触摸。然后,他们通过单独打开和关闭它们并观察所得的函数来探讨内部的功能反射行为受到影响。
“我们发现的是,每个感觉运动反射由神经元定义物理空间,“新论文第一作者Graziana Gatto博士后研究员Graziana Gatto说。”不同的神经元在同一个地方,即使它们具有非常不同的分子签名,具有相同的功能,而位于脊髓不同区域的多个神经元对不同的反射负责。“
脊髓的最外层中的内部核心负责穿梭与感官和电机电池之间的瘙痒相关的消息。更深入的intereurons继承了痛苦的信息,导致鼠标移动脚部接触的脚。并且最深刻的型号有助于小鼠反思地保持平衡,稳定身体以防止坠落。但在每个空间区域内,神经元具有不同的分子性质和身份。
“这些反射行为必须对生存来说非常稳健,”牙龈说。“所以,在每个区域中有不同类别的内核,这些区域有助于特定的反射在系统中建立冗余。”
通过展示每个Interneuron类型的位置脊髓该团队测试并确认了关于如何组织这些反射系统的现有理论,而不是细胞的发展起源或遗传身份。
现在他们知道构成这些不同反射途径的Interneuron电路的物理架构,研究人员正在计划未来的研究以揭示如何传达消息以及每个空间内的神经元如何彼此相互作用。现在正在探讨躯体感觉系统的病态变化导致慢性瘙痒或疼痛的病态变化如何。在伴随的论文中,盖托和牙龈与匹兹堡大学的Rebecca印章合作地映射了产生不同形式的慢性疼痛的神经元的组织。
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