微細な触覚と矯正運動を媒介する背柱突起に寄与する脊髄ニューロンの同定

Identification of Spinal Neurons Contributing to the Dorsal Column Projection Mediating Fine Touch and Corrective Motor Movements.

• Sónia Paixão
• Laura Loschek
• Louise Gaitanos
• Pilar Alcalà Morales
• Martyn Goulding
• Rüdiger Klein

抄録

触覚刺激は、脊髄の深部後角にある神経回路によって統合され、処理される。触覚情報処理には、いくつかの脊髄介在ニューロン集団が関与している。しかし、触覚情報を脳に伝達するシナプス後背柱（PSDC）経路に寄与する背角突起ニューロンは、あまり特徴づけられていない。本研究では、Zic2creの発現を特徴とする脊髄神経細胞が、軽い触覚と触覚弁別を媒介することを示した。Zic2creニューロンのサブセットは脳幹背柱核に突出するPSDCニューロンであり、Zic2 PSDCニューロンを化学的に活性化することで、軽い触覚刺激に対する感度が向上することを明らかにした。Zic2ニューロンは大脳皮質と脳幹の運動核から直接入力を受け、矯正運動に必要とされる。これらの結果から、Zic2ニューロンは、皮膚求心性神経からの感覚入力と脳からの下降信号を統合して矯正運動を促進し、処理された触覚情報を脳に送り返すことが示唆された。ビデオ概要。

Tactile stimuli are integrated and processed by neuronal circuits in the deep dorsal horn of the spinal cord. Several spinal interneuron populations have been implicated in tactile information processing. However, dorsal horn projection neurons that contribute to the postsynaptic dorsal column (PSDC) pathway transmitting tactile information to the brain are poorly characterized. Here, we show that spinal neurons marked by the expression of Zic2cre mediate light touch sensitivity and textural discrimination. A subset of Zic2cre neurons are PSDC neurons that project to brainstem dorsal column nuclei, and chemogenetic activation of Zic2 PSDC neurons increases sensitivity to light touch stimuli. Zic2 neurons receive direct input from the cortex and brainstem motor nuclei and are required for corrective motor movements. These results suggest that Zic2 neurons integrate sensory input from cutaneous afferents with descending signals from the brain to promote corrective movements and transmit processed touch information back to the brain. VIDEO ABSTRACT.

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