Quantitative models of feline lumbosacral dorsal root ganglia neuronal cell density.
Quantitative models of feline lumbosacral dorsal root ganglia neuronal cell density.
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DOI：
10.1016/j.jneumeth.2017.07.018
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发表时间：
2017-10-01
影响因子：
3
通讯作者：
Bruns TM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ostrowski AK;Sperry ZJ;Kulik G;Bruns TM
背根神经节（DRG）是包含会聚的初级感觉神经元的细胞体的脊根成分。背根神经节正在成为电神经接口的治疗目标。我们的目的是建立定量的非随机性和分布的DRG内的神经元胞体的方法。我们确定了26猫腰骶DRG横截面组织学图像中的神经元细胞体位置，并使用计算工具来量化空间趋势。我们首先使用最近邻距离方法分析空间随机性。接下来，我们覆盖了一个6×6的网格，在每个网格正方形中建模神经元细胞密度，并在统计学上比较区域。最后，我们将DRG转换到极坐标图上，并计算环形扇区中的神经元细胞密度。我们使用递归分区模型来确定高密度和低密度的区域，并从统计学上验证该模型。我们发现，在DRG的最宽点的神经元胞体的排列是明显的非随机的集中在特定的区域。网格模型表明密度呈放射状趋势，背根神经节外侧密度增加。极性转换模型显示，神经元细胞密度最高的区域为径向外侧23.9%，角向背侧±61.4°。据我们所知，背根神经节神经元细胞分布以前没有被量化。这些结果证实并扩大了对DRG解剖结构的现有认识。我们的方法可以用于分析其他神经结构的细胞成分的分布或扩展到三维模型。
Dorsal root ganglia (DRG) are spinal root components that contain the cell bodies of converging primary sensory neurons. DRG are becoming a therapeutic target for electrical neural interfaces. Our purpose was to establish methods for quantifying the non-random nature and distribution of neuronal cell bodies within DRG. We identified neuronal cell body locations in 26 feline lumbosacral DRG cross-section histological images and used computational tools to quantify spatial trends. We first analyzed spatial randomness using the nearest-neighbor distance method. Next we overlaid a 6×6 grid, modeling neuronal cellular density in each grid square and comparing regions statistically. Finally we transformed DRG onto a polar map and calculated neuronal cellular density in annular sectors. We used a recursive partition model to determine regions of high and low density, and validated the model statistically. We found that the arrangement of neuronal cell bodies at the widest point of DRG is distinctly non-random with concentration in particular regions. The grid model suggested a radial trend in density, with increasing density toward the outside of the DRG. The polar transformation model showed that the highest neuronal cellular density is in the outer 23.9% radially and the dorsal ±61.4° angularly. To our knowledge, DRG neuronal cell distribution has not been previously quantified. These results confirm and expand quantitatively on the existing understanding of DRG anatomy. Our methods can be useful for analyzing the distribution of cellular components of other neural structures or expanding to three-dimensional models.
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