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【24h】

Skilled Movements Require Non-apoptotic Bax/Bak Pathway-Mediated Corticospinal Circuit Reorganization

机译：熟练的运动需要非凋亡的BAX / BAK途径介导的皮质脊髓电路重组

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摘要

Early postnatal mammals, including human babies, can perform only basic motor tasks. The acquisition of skilled behaviors occurs later, requiring anatomical changes in neural circuitry to support the development of coordinated activation or suppression of functionally related muscle groups. How this circuit reorganization occurs during postnatal development remains poorly understood. Here we explore the connectivity between corticospinal (CS) neurons in the motor cortex and muscles in mice. Using trans-synaptic viral and electrophysiological assays, we identify the early postnatal reorganization of CS circuitry for antagonistic muscle pairs. We further show that this synaptic rearrangement requires the activity-dependent, non-apoptotic Bax/Bak-caspase signaling cascade. Adult Bax/Bak mutant mice exhibit aberrant co-activation of antagonistic muscle pairs and skilled grasping deficits but normal reaching and retrieval behaviors. Our findings reveal key cellular and molecular mechanisms driving postnatal motor circuit reorganization and the resulting impacts on muscle activation patterns and the execution of skilled movements.
机译：早期的后期哺乳动物（包括人类婴儿）只能执行基本的电机任务。稍后发生熟练行为的收购，需要神经电路的解剖变化，以支持在功能相关的肌肉群的协调活化或抑制的发展。在出生后，该电路重组如何发生仍然清晰差不多。在这里，我们探讨了小鼠电动机皮质和肌肉中的皮质体（CS）神经元之间的连通性。使用跨突触病毒和电生理学测定，我们鉴定拮抗肌对CS电路的早期后重组。我们进一步表明，该突触重排需要依赖于活性的非凋亡巴克斯/ Bak-Caspase信号级联。成人Bax / Bak突变小鼠表现出异常的拮抗肌对和熟练的抓的赤字，但正常到达和检索行为。我们的研究结果揭示了推动出产后电机电路重组的关键蜂窝和分子机制，并产生对肌肉激活模式的影响和熟练运动的执行。

著录项

  • 来源
    《Neuron》 |2017年第3期|共20页
  • 作者

    Gu Zirong; Serradj Najet; Ueno Masaki; Liang Mishi; Li Jie; Baccei Mark L.; Martin John H.; Yoshida Yutaka;

  • 作者单位

    Cincinnati Childrens Hosp Med Ctr Div Dev Biol Cincinnati OH 45229 USA;

    CUNY Sch Med Dept Physiol Pharmacol &

    Neurosci New York NY 10031 USA;

    Cincinnati Childrens Hosp Med Ctr Div Dev Biol Cincinnati OH 45229 USA;

    Cincinnati Childrens Hosp Med Ctr Div Dev Biol Cincinnati OH 45229 USA;

    Univ Cincinnati Med Ctr Dept Anesthesiol Pain Res Ctr Cincinnati OH 45267 USA;

    Univ Cincinnati Med Ctr Dept Anesthesiol Pain Res Ctr Cincinnati OH 45267 USA;

    CUNY Sch Med Dept Physiol Pharmacol &

    Neurosci New York NY 10031 USA;

    Cincinnati Childrens Hosp Med Ctr Div Dev Biol Cincinnati OH 45229 USA;

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  • 正文语种 eng
  • 中图分类 神经病学;
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