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Zusammenfassung Die modulare Organisation der spinalen neuronalen Schaltkreise kontrolliert die dynamische Regulierung der Fortbewegung. Es ist jedoch unbekannt, wann oder wie die unterschiedlichen Mikroschaltkreise während der Entwicklung entstehen. Wir führten hochauflösende Calcium-Bildgebung neuronaler Aktivitäten durch, die das erste motorische Verhalten im ein Tag alten Zebrafischembryo antreiben. In diesem Zeitraum treten mindestens zwei Wellen der Neurogenese auf, um primäre und sekundäre Motoneuronen zu erzeugen. Wir fanden heraus, dass die Embryos zuerst einen einzelnen, hoch synchronisierten rhythmischen neuronalen Schaltkreis zeigen, der Interneuronen und Motoneuronen enthält. Später entstehen zwei verschiedene Interneuron-Motoneuron-Schaltkreise, wobei einer früh geborene Motoneuronen mit niedriger Frequenzaktivität und der andere später geborene Motoneuronen mit hochfrequenter Aktivität enthält. Die Ergebnisse deuten auf einen durch die Geburtsreihenfolge bestimmten Rekrutierungsmodus hin, bei dem Neuronen, die zusammen geboren werden, zusammen rekrutiert werden. Nikotin beeinflusste die Frequenz der neuronalen Aktivität und offenbarte eine funktionale Rolle der cholinergen Signalgebung bei der Entstehung von strukturierten spinalen Schaltkreisen. Tatsächlich fanden wir abnormale arrhythmische synchronisierte Aktivität in Mutanten für Cholinacetyltransferase-a, bei denen Acetylcholin nicht mehr synthetisiert wird. Insgesamt zeigen wir die sequenzielle Rekrutierung von nach Geburtsreihenfolge spezifischen Mikroschaltkreisen während der Entstehung des frühesten motorischen Verhaltens und heben die konservierte Rolle der cholinergen Signalgebung bei der Regulierung der rhythmischen neuronalen Aktivität im embryonalen Rückenmark hervor.
Younes et al. (Di,) haben diese Frage untersucht.