Rhesus macaque versus rat divergence in the corticospinal projectome.
Rhesus macaque versus rat divergence in the corticospinal projectome.
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DOI：
10.1016/j.neuron.2022.07.002
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发表时间：
2022-09-21
期刊：
影响因子：
16.2
通讯作者：
Tuszynski, Mark H.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sinopoulou, Eleni;Rosenzweig, Ephron S.;Conner, James M.;Gibbs, Daniel;Weinholtz, Chase A.;Weber, Janet L.;Brock, John H.;Nout-Lomas, Yvette S.;Ovruchesky, Eric;Takashima, Yoshio;Biane, Jeremy S.;Kumamaru, Hiromi;Havton, Leif A.;Beattie, Michael S.;Bresnahan, Jacqueline C.;Tuszynski, Mark H.
我们使用病毒交叉工具映射与费舍尔344大鼠和恒河猴的精细远端前肢控制相关的皮质脊髓神经元的整个投影。在大鼠中，我们发现了从皮质脊髓神经元到23个不同的大脑和脊髓区域的异常多样化的侧支投射。值得注意的是，这种“运动”投射的巨大权重是大脑和脊髓中的感觉系统，这一点得到了光遗传学和跨突触病毒交叉工具的证实。相比之下，恒河猴表现出更重和更窄的加权皮质脊髓输出脊髓和脑干运动系统。因此，猕猴的皮质脊髓系统主要构成了精细运动控制的最终输出系统，而大鼠的这种投射则发挥了多模式的整合作用，可以进入更广泛的CNS区域。独特的结构-功能相关性可以通过映射和量化单个神经元系统的总轴突输出及其在CNS靶点上的相对权重来实现。
We used viral intersectional tools to map the entire projectome of corticospinal neurons associated with fine distal forelimb control in Fischer 344 rats and rhesus macaques. In rats, we found an extraordinarily diverse set of collateral projections from corticospinal neurons to 23 different brain and spinal regions. Remarkably, the vast weighting of this “motor” projection was to sensory systems in both the brain and spinal cord, confirmed by optogenetic and trans-synaptic viral intersectional tools. In contrast, rhesus macaques exhibited far heavier and narrower weighting of corticospinal outputs toward spinal and brainstem motor systems. Thus, corticospinal systems in macaques primarily constitute a final output system for fine motor control, whereas this projection in rats exerts a multi-modal integrative role that accesses far broader CNS regions. Unique structural-functional correlations can be achieved by mapping and quantifying a single neuronal system’s total axonal output and its relative weighting across CNS targets.
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Biane, Jeremy S.;Takashima, Yoshio;Tuszynski, Mark H.
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