小鼠肌梭传入神经与运动神经元之间特异性单突触联系的形成

摘要

为了使神经系统正常工作，必须在适当的神经元群之间建立特定的突触连接模式。实现这种特异性的一个普遍接受的范例是，化学亲和机制用于建立连接的初始模式，然后在随后的开发过程中对这些连接进行重塑，以进一步完善连接(古德曼和沙茨，1993年). 突触前和突触后伴侣之间的协调电活动可以在细化过程中发挥关键作用。

在其他发育系统中使用的另一种策略是，化学亲和力机制足以产生高度精确的连接模式。在这些低等脊椎动物和无脊椎动物最受关注的系统中，未发现突触重排。一个例子是肌梭感觉轴突（Ia纤维）和脊髓运动神经元之间的一组连接，这是调节简单拉伸反射的突触通路。来自一块肌肉的Ia传入神经与供应相同和协同肌肉的运动神经元形成强大的单突触兴奋性突触，但Ia传入神经元与供应拮抗肌肉的运动神经之间几乎没有直接联系。对青蛙和小鸡的研究表明，这些单突触连接从一开始就以精确的成年模式形成(弗兰克和韦斯特菲尔德，1983年；Lee等人，1988年). 此外，感觉和运动神经元的协调电活动并不需要这些连接才能正确发育(弗兰克和杰克逊，1986年；门德尔森和弗兰克，1991年).

在哺乳动物中建立这种突触通路的策略尚不清楚。根据低等脊椎动物的结果，人们可能会认为这种模式是严格确定的，很少或根本没有重新排列。另一方面，改进初始模式的机制可能是在进化过程中出现的。实验证据既不广泛也不明确。早期的电生理实验表明，胎儿的这些连接模式(纳卡，1964a,b条)和新生儿(Eccles等人，1963年)猫在很大程度上与成人模式相似，这表明重排是最小的。

最近，对大鼠的研究(Seebach和Ziskind-Conhaim，1994年)和人类(Myklebust和Gottlieb，1993年)已证明新生儿和成人的反射连接模式存在显著差异。然而，目前尚不清楚多突触通路是否参与了所观察到的反射反应。为了进一步解决这个问题，我们检查了小鼠中这些反射连接的发展，将我们的分析仅限于那些潜伏期最短的突触电位，从而将重点放在Ia传入的单突触连接上。这些电位的模式和振幅在出生后的第一周内都保持不变，并且模式与其他成年脊椎动物的模式相似。这些结果表明，在小鼠中，就像在低等脊椎动物中一样，拉伸反射下的单突触连接可能在出生后没有广泛重新排列。

材料和方法

动物。胚胎和新生儿取自瑞士韦伯斯特小鼠（宾夕法尼亚州斯科特代尔Hilltop Farms）。E0定义为首次观察到阴道塞的日期，P0定义为出生后的第一个24小时。出生通常发生在E18和E19之间。将用甲氧基氟烷（来自皮特曼-穆尔的Metofane）麻醉的母亲的胚胎小鼠取出。然后这位母亲因过量麻醉剂而死亡。

解剖。将胚胎或新生小鼠置于冰上麻醉，斩首，剥皮，灌注冷盐水，并取出内脏。在循环充氧（95%O₂/5%一氧化碳₂)室温（～22°C）下的生理盐水，置于SYLGARD涂层解剖皿中（Dow Corning，Corning，NY）。含盐度（单位：m米)：氯化钠127，氯化钾1.9，氯化钾₂人事军官₄1.2，氯化钙₂2、硫酸镁₄1、氯化钠₂26和葡萄糖16.6，pH 7.4。在背侧和腹侧椎板切除术后，用精细的解剖剪刀分离脊髓并进行半切。将一条后肢的闭孔神经、股四头肌和隐神经与脊髓连续解剖。在大多数情况下，分离股四头肌头部的小神经在一个点上分叉，并单独分离。放置脐带，使其切口内侧表面暴露，并灌注含氧生理盐水，逐渐加热至30°C。通过调整单个玻璃吸引电极刺激神经，使电极外的神经长度大致相等，从而将不同神经中Ia传入神经的外周传导时间差异降至最低。

细胞内电生理学。运动神经元被斜面玻璃微移液管（90–180 MΩ）刺穿，移液管内充满2米K（K）⁺添加0.5%固绿的甲基硫酸盐以增加尖端的可见性。运动神经元通过逆行激活进行鉴定。为了确定可靠测量突触输入所需的最小静息电位，我们比较了同名突触输入与静息电位的振幅。对于负值大于−40 mV的静息电位，没有明显的相关性(第页=0.028和第页=0.71，费希尔第页-至-z试验），因此使用−40 mV作为标准值。

在超最大水平（7V）下，用持续0.2毫秒的方形脉冲刺激神经，并以10千赫的频率对产生的突触电位进行数字记录。在线平均电位，并将其存储在硬盘上，以供后续分析。如果突触输入导致正向激活，则使用较低的刺激强度（参见门德尔森和弗兰克，1991年). 同源突触电位常常被逆行性突触峰所掩盖(弗兰克和韦斯特菲尔德，1982年)其阈值与Ia传入的阈值相似。在这些情况下，刺激降低到这个阈值以下。由于并非所有Ia传入都受到刺激，这导致低估了真正的同名单突触输入。然而，同源EPSP仍然比拮抗性肌肉传入的短潜伏期输入大几倍。在第一组实验中，以~1 Hz的频率刺激神经，每个电位平均在线5–20次。为了检验刺激频率的影响，我们进行了第二系列实验，刺激频率分别为1和0.1 Hz。突触电位在1 Hz时平均为60次，在0.1 Hz时平均15次。

EPSP分析。为了只测量每个突触电位的单突触Ia成分，我们用同一制剂中记录的标准化单突触EPSP拟合每个平均轨迹(Sah和Frank，1984年；门德尔森和弗兰克，1991年). 此分析的三个示例如图所示​图1。1选择未被明显的后期成分污染的同源突触电位，并将其指定为每只动物的单突触模型。从基线到峰值测量单突触成分的振幅。我们使用计算机将此模型跟踪叠加到待分析的跟踪上，并在软件控制下缩放，以便其在最初几毫秒内的上升阶段与所分析的EPSP的上升阶段相匹配。然后，缩放模型的振幅给出了测试EPSP单突触部分振幅的测量值。为了避免实验者的偏见，我们在分析过程中隐藏了外周神经和运动神经元的身份。由于闭孔肌和股四头肌神经中Ia传入纤维的传导时间相似（见下一段），因此可以使用单个单突触模型来分析每种制剂中的所有突触电位。

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图1。

用单突触模型分析突触反应。这三个例子显示了P5脊髓中单个股四头肌运动神经元的三种不同输入。这个顶部跟踪显示来自股四头肌传入的同名输入中间记录道显示来自拮抗闭孔肌传入的输入底部轨迹显示隐神经传入的皮肤输入。所有记录道均以1 Hz的频率记录，平均60次。模型跟踪(型号)，显示为阴影线在每个例子中，都是相同准备中另一股四头肌运动神经元的同名输入。对于每个记录道，对模型进行缩放，以便其上升阶段的前几毫秒与所分析的记录道相匹配。然后将EPSP的单突触成分的振幅作为模型的标度振幅，并指出在下面每个轨迹。刺激股四头肌神经引起的单突触EPSP比闭孔神经大得多，尽管闭孔神经中的感觉传入诱发的多突触反应仅在2-3毫秒后开始。这个垂直线通过所有的轨迹都表明了同音Ia EPSP在顶部和型号跟踪并提供以便于比较三个突触输入的延迟。来自其他股四头肌运动神经元的小的电紧张耦合电位先于同名的EPSP；在图中一些同名EPSP之前可以看到类似的耦合电位​图3三和​和6。6在每个迹线的开始处的校准脉冲是0.5mV和2.0msec。

测量外周传导时间。在细胞内记录完成后，通过记录每个制剂中的细胞外复合背根电位（CDRP）来测量感觉冲动的外周传导时间。将背根和腹根在其进入脊髓的位置附近切开，并切除脊髓。将腰椎背根依次拉入玻璃吸引电极进行交流记录，并分别刺激每根周围神经。大多数电位是通过在7V下超最大限度刺激0.2毫秒产生的。CDRP最早成分（代表传导最快的Ia纤维）的潜伏期被确定为刺激伪影开始和第一个电位上击开始之间的时间。股四头肌和闭孔肌神经在每个发育阶段的最小CDRP潜伏期非常相似；两条神经的平均值始终在0.5毫秒以内（数据未显示）。

结果

运动神经元Ia单突触输入的测量

这些实验的主要目标是准确测量小鼠出生后早期发育过程中Ia感觉神经元对运动神经元的单突触输入。轴突的传导速度随着神经纤维口径的增长而改变，并在出生后的第一周内形成髓鞘，这使得评估哪些突触输入是通过单突触介导的变得更加困难。为了避免可能受到多突触电位或其他传导速度较慢的感觉传入的输入的污染，我们只测量了那些潜伏期最短的EPSP的振幅。为了估计这些电位的中枢突触延迟，我们还测量了肌肉神经中传导最快的感觉轴突的外周传导时间。

图中显示了在几个不同发展阶段的这些测量值的比较​图2。2最小突触潜伏期（即最早同名突触电位的潜伏期）和最小外周传导时间（见材料和方法）随着发育和轴突成熟而变短。例如，外周传导时间下降近四倍，从4到～1.1毫秒。这个差异然而，在此期间，突触潜伏期和外周传导时间之间相对稳定，仅从前半周的～4.7msec下降25%至周末的3.5msec。这些时间差表示脊髓内感觉冲动的传导时间，加上从感觉传入终末到运动神经元的传递相关联的突触延迟。这种减少的部分原因可能是由于脊髓内传导时间的减少，如周围神经。因此，在出生后的第一周内，可用于突触传递的总时间最多变化～1毫秒。鉴于突触延迟的这种恒常性，以及已知成年动物的同名Ia-运动神经元连接是单突触的事实，具有这些最短延迟的EPSP很可能代表在这里研究的每个时间点Ia传入轴突的单突触输入。多突触输入，例如来自某些类别的皮肤传入神经的输入，可以诱发EPSP，其潜伏期仅比这些最短的潜伏期长2-4毫秒，如图的底部痕迹所示​图1。1考虑到不同类别的传入输入之间的延迟差异相对较小，因此使用一种方法来测量区分这些类别的EPSP是至关重要的。

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图2。

最早感觉运动EPSP的潜伏期与传导最快的感觉传入神经（脊髓背根电位、，CDRP公司)在出生后的第一周。测量每个数据点闭孔神经和股四头肌神经的同名输入；误差线为±1 SEM。所有潜伏期在发育过程中都随着传导速度的增加而减少，但潜伏期的差异在3.5-4.9毫秒时保持相对恒定，反映了脊髓内感觉传导时间加上一个突触延迟的总和。这个数字每个数据点的记录数量如所示圆括号.

材料和方法中描述的单突触模型的使用提供了这样一种方法。通过将测试EPSP上升阶段的前几毫秒与模型的上升阶段相匹配，我们可以估计突触反应的单突触Ia成分的振幅。即使是延迟时间稍长的大型输入也可以明确识别并排除。例如，图的底部轨迹中的突触电位​图11是多突触的，因为它是由刺激皮肤神经引起的。尽管该响应的第一分量仅比同音Ia输入晚3.5毫秒开始(顶部跟踪)，使用模型跟踪几乎排除了所有组件。在图的中间轨迹中​图1，1，来自提供拮抗肌闭孔肌的传入神经的输入比同名输入只晚2毫秒，但使用该模型几乎排除了所有输入。如图所示，稍后对拮抗运动神经元的输入有时相当大，可能代表来自Ib组纤维的非突触输入。这些轴突供应高尔基肌腱器官，并为各种肢体运动神经元提供多突触输入。来自拮抗性肌肉传入的如此大的多突触输入强调了对Ia单突触输入具有高度限制性操作定义的重要性。

单突触连接的模式和强度在发育过程中没有改变

对股四头肌、闭孔感觉轴突和运动神经元的所有四种组合的单突触Ia EPSP的振幅进行分析。这些连接的模式与其他脊椎动物物种的报告非常相似。同类型运动神经元的单突触输入（同源连接）通常比拮抗运动神经元的单突触输入强约10倍。图中显示了本研究中发育期开始和结束时的这些联系的代表性痕迹​图3，三，每种连接的平均值如图所示​图44作为发育年龄的函数。在从E17到E18到出生后第一周结束的每个检查阶段，同名连接都很突出，包括许多相对较大幅度的EPSP（平均幅度～2 mV），而来自拮抗肌神经的单突触Ia输入则较小（平均幅度约0.2 mV）。Ia EPSP的平均振幅与感觉神经元和运动神经元的类型高度相关（ANOVA：F类₍₁₎= 117.6,第页<0.0001），但与发育年龄无关(F类_（4）= 1.15,第页> 0.33).

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图3。

刺激股四头肌或闭孔肌神经的传入神经诱发的股四头肌和闭孔运动神经元中具有代表性的EPSP。这个前四个记录道显示两个运动神经元在P0（P0）准备，而底部四条记录道在以下位置显示类似的连接第5页同源单突触Ia输入相对较大，而来自供应拮抗肌肉的肌肉传入神经的短潜伏期输入较弱。这种连接模式在出生后的第一周保持不变。刺激的开始用一个短垂直线，基线用细水平线每个记录道开始处的校准脉冲为0.5 mV和2.0 msec。

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图4。

不同发育年龄股四头肌和闭孔运动神经元中单突触Ia EPSP的平均振幅。显示了每个年龄组每种类型的感觉-运动对的振幅（误差条=1 SE）。每个符号表示从一条肌肉神经到一种运动神经元的输入。例如，四边形。到对象。表示从股四头肌神经到闭孔运动神经元的输入。图中的直方图显示了每个点检查的对数​图5。5在出生后的第一周内，所有四种类型的突触连接的EPSP振幅保持相对恒定，并且在任何阶段都几乎没有来自拮抗性Ia传入的输入。

由于P0已经建立了许多同名连接，这些结果为Ia轴突突触发生早期（产前）阶段存在大量不适当连接的可能性提供了可能。技术上的困难，可能是由于运动神经元体积小，排除了早于E17的研究阶段，甚至在E17至E18，成功录音的数量也很少。然而，通过检查同名EPSP振幅的分布，可以得出一个强有力的例子，即在本研究所涵盖的时间段内仍有许多突触正在形成。在所研究的五个阶段中的每一个阶段，四种连接类型的振幅直方图如图所示​图5。5从P0到P4，51只（16%）股四头肌运动神经元中有8只具有<0.2 mV的同名Ia输入(顶行图的。​图5），5)然而，在成年人中，几乎所有的运动神经元都接收到强大的同名输入(Eccles等人，1957年；孟德尔和亨尼曼，1971年). 一些运动神经元在出生后就没有同音异义词输入，一个可能的解释是，在此期间仍有许多Ia-运动神经元连接。尽管正在形成新的连接，但来自拮抗性Ia传入的单突触输入很小。

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图5。

不同发育年龄股四头肌和闭孔运动神经元单突触Ia EPSP的振幅直方图。EPSP振幅分为0.2 mV箱x个-轴刻度，表示为右下角，对于每个直方图都是相同的。这个极右翼每个直方图中的bin包括所有>5 mV的响应年-不同直方图的轴不同，但在每种情况下，所有列的总和是总数直方图中出现的次数，如圆括号尽管在出生后的第一周内偶尔出现大于1 mV的拮抗性EPSPs，但在每个检查阶段，同源性输入平均都大于拮抗性输入。

图中振幅直方图可得出的另一个重要点​图55是不是有一些“不合适”的联系做存在。虽然每个阶段拮抗性Ia传入的平均输入量为～0.2 mV，但我们确实记录到一些EPSP大于0.6 mV，6个EPSP大于1.0 mV。然而，这些偶尔较大输入的发生率在出生后第一周内没有显著变化。从E17到P2，83种拮抗剂中有3种（3.6%）的EPSP大于0.6 mV，而从P5开始，较大输入的发生率为85种中的4种（4.7%）。Ia传入对同源运动神经元和拮抗运动神经元的偏好性很强，在这里研究的连接中约为10:1，但不是绝对的。然而，在目前的背景下，关键的一点是，随着这些反射连接的发展，对拮抗运动神经元的单突触Ia投射的发生率并没有改变。

刺激频率对连接性模式的影响

未成熟哺乳动物的感觉-运动突触对重复刺激高度敏感；即使是1Hz的刺激也能引起运动神经元Ia EPSP的显著抑制(列夫·托夫和平科，1992年；Seebach和Ziskind-Conhaim，1994年). 可能是通过1 Hz的刺激，我们有选择地使一组不适当的连接疲劳，并在出生后的第一周被选择性地消除。为了研究这种可能性，我们重复了实验，使用0.1和1.0赫兹的刺激频率。首先，在这两个频率下测量CDRP最早成分的振幅，以确保刺激相同数量的快速传导感觉轴突。在每个阶段，两个频率的振幅相差<10%（数据未显示），这使得EPSP振幅的可能变化不太可能由受刺激轴突数量的变化引起。

运动神经元的细胞内记录证实了早先的报告，即同名短潜伏期EPSP在低频率下通常更大。这可以从图中的代表性痕迹中定性地看出​图66在图中所示的组合数据中​图7：。7。增幅似乎小于Lev-Tov等人（1992年）可能是因为我们使用了30°C的浴温，而不是之前的研究中使用的21–24°C。温度升高可能会使突触更快地补充储存的神经递质。潜伏期较长的突触电位增加更为显著，如图所示，这些电位的上升速度更快​图6，6，但我们没有测量这些后期输入的大小。

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图6。

刺激频率对感觉-运动EPSP振幅的影响。这个顶部记录道在1.0 Hz的刺激下向两个运动神经元显示同名和拮抗的肌肉感觉输入，而底部痕迹对相同的运动神经元显示相同的输入，但以0.1 Hz的刺激。在任何情况下，低频刺激都没有显示出拮抗性肌肉传入的显著短潜伏期输入，而在1.0 Hz时，这种输入会被忽略。尽管连接模式没有改变，但大多数突触输入在较低频率下较大。刺激的开始用一个短垂直线，基线用细水平线每个记录道开始处的校准脉冲为0.5 mV和2.0 msec。

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图7。

出生后第一周内不同时间重复刺激对单突触Ia EPSP振幅的影响。这个顶部和底部面板分别显示了股四头肌和闭孔运动神经元的输入。显示了每个年龄组每种感觉-运动对的平均单突触振幅（误差条=1SE）。缩写与图中相同​图4。4. The数字为每次比较检查的配对如所示圆括号.

尽管EPSP振幅增加，但刺激频率变慢不揭示了一类在第一组实验中被忽视的短延迟不适当输入。来自拮抗肌神经的短能输入(对象。输入顶部面板和方庭.输入底部面板图的。​图7）7)在每个发育阶段，都比相应的同名输入至少小几倍。在大多数阶段，来自拮抗肌的平均单突触Ia输入<0.3mV，比相应的同音输入小近10倍。在P5–P6时，闭孔至股四头肌的输入高于第一组实验，但在两个频率下的振幅没有显著差异。总的来说，在任何一组EPSP中，刺激频率与EPSP振幅均无显著相关性（方差分析：F类₍₃₎= 0.029,第页> 0.99).

讨论

在这些实验中，我们比较了供应闭孔肌和股四头肌的感觉和运动神经元之间的突触连接强度。支配这些肌肉的运动神经元位于脊髓的同一段(麦克汉威尔和比斯科，1981年)Ia感觉轴突的中央乔木重叠(里弗罗·梅利安，1996年). 在这方面，情况与两眼汇聚在同一视觉皮层局部区域的外侧膝状体输入相似，本应增加观察到可能被消除的不适当连接的机会。

重要的是只测量运动神经元中Ia传入纤维诱发的单突触反应，因为多突触通路可能通过不同的机制建立。单突触模型的使用使我们能够区分仅比单突触Ia输入迟2-4毫秒开始的反应。因此，这里报告的数据不太可能包括多突触输入。

我们的主要发现是，从出生到出生后第一周结束，Ia传入神经对运动神经元的单突触输入模式没有改变。闭孔肌和股四头肌运动神经元中的同源EPSP在每个时间点都比不同感觉和运动神经元之间的相互“不适当”连接大约10倍。也没有遗漏不适当的连接，因为它们很容易因重复刺激而疲劳。第二个系列的实验比较了0.1赫兹和1.0赫兹下诱发的EPSP，发现没有证据表明存在疲劳的不适当突触亚群，而这些突触后来被消除了。因为我们在出生后第一周结束时观察到的模式与其他哺乳动物的成年模式相似(Eccles等人，1957年)从出生到成年，这些联系很可能会有极小的重新安排。

在突触发生的最早期阶段，没有研究Ia对运动神经元的输入模式，因为很难在出生前进行可靠的细胞内记录。E15.5显示，肌肉传入的轴突侧支与运动神经元的树突重叠（E.Frank，未发表的观察结果），因此一些突触在此阶段可能已经起作用。因此，对拮抗运动神经元的Ia输入可能在产前更常见。间接证据（见结果）表明，Ia传入纤维在出生后的第一周内继续与运动神经元形成突触。如果在此期间出现了大量错误，则应已检测到。此外，在大多数已知会发生突触重排的系统中，连接模式的改变需要几天甚至几周的时间（有关详细信息，请参阅古德曼和沙茨，1993年). 如果Ia传入纤维和运动神经元之间的单突触联系不适当是它们存在于发育中的脊髓中，一定是相对短暂的，因为它们在出生时并不明显，在这些传入神经处于解剖位置开始与运动神经元树突接触后<4天。

与目前的结果相反，其他系统也报告了出生后发育过程中肌肉感觉和运动神经元之间连接模式的变化，重要的是要确定为什么结果不同。例如，在人类婴儿中，通过拉伸比目鱼肌肌腱刺激肌肉传入纤维会在几种不同的腿部肌肉中引发短潜伏期肌电图反应(Myklebust和Gottlieb，1993年)然而，在成年人中，比目鱼肌传入纤维激活后的肌电图反应更加受限，这意味着连接发生了实质性变化。这些结果与我们自己的结果之间的一个重要区别是人类感觉和运动轴突的外周传导时间较长。由于这种长时间的延迟，很难区分来自这些或其他肌肉传入的单突触和双突触甚至三突触输入。尽管这些变化的性质值得进一步探讨，但目前还不可能得出结论，它们代表着单突触连接的变化。

新生大鼠这些连接发育的研究Seebach和Ziskind Conhaim（1994）更直接地与我们的相比。通过对分离脊髓标本中踝屈肌和伸肌运动神经元的细胞内记录，他们发现出生后第一周内短潜伏期肌肉传入输入模式发生了实质性变化。拮抗肌神经输入的发生率从P0–P2的41%下降到P3–P5的12%。虽然在大鼠与小鼠或供应踝关节与大腿肌肉的运动神经元中建立反射特异性的机制可能不同，但寻找其他可能的不同结果解释是有益的。

这两项研究的一个重要区别是Seebach和Ziskind-Conhaim（1994）没有分析不适当EPSP的振幅，只分析其发生频率。如果符合单突触的其他标准，那么任何高于噪声水平的突触电位都会被计算在内。这使得我们很难知道不适当输入的强度在产后发育期间是否发生了变化。在我们自己的实验中，尽管平均的来自拮抗肌神经的单突触输入为～0.2 mV，在每个阶段都有几个输入较大的病例。我们的结论是，突触特异性在出生时是合适的，这是基于观察到来自拮抗肌神经的输入强度不会随时间而改变。如果新生大鼠不适当输入的平均振幅也随着时间的推移而保持不变，这将改变对这些连接被重新排列的解释。

使用的方法的第二个区别Seebach和Ziskind-Conhaim（1994）浴缸温度较低（在我们的实验中为21–24 vs 30°C），外周神经较长，导致外周传导时间较长且可变。运动神经元的抗逆潜伏期在10到30毫秒之间。感觉轴突的传导时间可能也有类似的变化，尽管还没有报道。在不了解感觉传导时间的情况下，Seebach和Ziskind-Conhaim（1994）将突触延迟定义为研究中运动神经元的突触电位和逆行动作电位之间的潜伏期差异。由于不同运动神经元的逆行潜伏期存在差异，即使在单一制剂中，也可能发生多突触EPSP因其突触延迟较短而被错误归类为单突触的情况。在我们的实验中，Seebach和Ziskind-Conhaim（1994）发现多突触电位（例如，IPSP）的潜伏期通常比单突触电位稍长（有时只有3-4毫秒）。由于潜伏期差异很小，因此测量感觉传入的实际传导时间并使用相同的绝对潜伏期（而不是EPSP和逆行潜伏期之间的差异）将电位分类为单突触电位至关重要。尽管Seebach和Ziskind-Conhaim（1994）重要的是，不适当输入的突触延迟不大于适当输入的，在他们的研究中，适当输入和不适当输入中的未知部分可能是通过多突触体介导的。

使用较冷浴槽温度的另一个影响Seebach和Ziskind-Conhaim（1994）突触电位在重复刺激下经常表现出明显的疲劳。因为他们发现多突触电位比单突触电位更容易疲劳，所以他们使用耐疲劳性作为单突触输入的附加标准。在本研究中，不适当输入的振幅在1.0和0.1 Hz时同样低，因此，包含此附加标准不会改变我们的结果。

我们测量EPSP方法的一个局限性是，它对传导速度较慢的感觉纤维的单突触输入不敏感。第二组肌传入纤维还供应肌梭并向运动神经元提供单突触输入(柯克伍德和西尔斯，1974年). 同样，不太成熟的Ia传入纤维传导时间较长，因为它们较小，髓鞘较少。由于这两种类型的传入诱发的EPSP具有较长的潜伏期，我们将其排除在外。然而，尽管有这一限制，较慢的传入不太可能是大鼠和小鼠特异性差异的原因。如上所述，在大鼠身上看到的适当和不适当的输入具有类似的短突触延迟。

考虑到一些EPSP报告的可能性Seebach和Ziskind-Conhaim（1994）可能是通过多突触体介导的，我们认为对这两组结果的可能解释是，大多数单突触体Ia对运动神经元的输入从一开始就是合适的。根据这一观点，Ia传入纤维最初与正确的突触伙伴形成连接，这些连接的模式在出生后的发育过程中保持不变。因此，哺乳动物的情况与低等脊椎动物中类似连接的情况类似。相反，该反射弧的多突触成分可能会发生重排，这一点在大鼠和人类婴儿身上都得到了证实。在这种情况下，哺乳动物的伸展反射是复杂的，由以不同方式发展的多个回路组成。多突触回路可能在发育过程中以活动依赖的方式重新排列，而单突触伸展反射则以进化上保守的方式发育，其中感觉神经元从一开始就被其目标肌肉以化学方式引导形成适当的连接。

脚注

参考文献