躯体感觉系统以拓扑组合方式编码传入触觉刺激

躯体感觉系统对一系列触觉刺激进行解码,以产生连贯的触觉。其中辨别性触觉由外周机械感受器通过脊髓背柱及脑干上的背柱核(DCN)向大脑传递信号。躯体感觉模型认为支配皮肤的快速传导低阈值机械感受器(LTMRs)直接传导信息至DCN;然而,脊髓背角内的突触后背柱(PSDC)神经元也收集机械感受器的信号,并形成DCN的第二个主要输入。一直以来,PSDC神经元的功能及其对触觉编码的具体作用尚不清楚。哈佛医学院神经生物学系的David D.Ginty团队发现由外周DRG中的LTMR直接输入到DCN的直接通路以高时间精度传递振动触觉刺激;相反,PSDC神经元主要对触觉的启动和强力范围内的持续触觉进行编码。LTMR和PSDC信号在DCN中以拓扑结构重新排列,以保持精确的空间细节;不同的DCN神经元亚型具有由LTMR和PSDC输入的不同组合产生的特殊反应。因此,背柱的LTMR和PSDC亚分区编码不同的触觉特征,并在DCN中差异会聚以产生特定的上升感觉处理流。