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Parallel Processing of Two Mechanosensory Modalities by a Single Neuron in C. elegans.
Developmental Cell ( IF 10.7 ) Pub Date : 2019-11-14 , DOI: 10.1016/j.devcel.2019.10.008 Li Tao 1 , Daniel Porto 2 , Zhaoyu Li 3 , Sylvia Fechner 4 , Sol Ah Lee 2 , Miriam B Goodman 4 , X Z Shawn Xu 3 , Hang Lu 2 , Kang Shen 1
Developmental Cell ( IF 10.7 ) Pub Date : 2019-11-14 , DOI: 10.1016/j.devcel.2019.10.008 Li Tao 1 , Daniel Porto 2 , Zhaoyu Li 3 , Sylvia Fechner 4 , Sol Ah Lee 2 , Miriam B Goodman 4 , X Z Shawn Xu 3 , Hang Lu 2 , Kang Shen 1
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Neurons convert synaptic or sensory inputs into cellular outputs. It is not well understood how a single neuron senses, processes multiple stimuli, and generates distinct neuronal outcomes. Here, we describe the mechanism by which the C. elegans PVD neurons sense two mechanical stimuli: external touch and proprioceptive body movement. These two stimuli are detected by distinct mechanosensitive DEG/ENaC/ASIC channels, which trigger distinct cellular outputs linked to mechanonociception and proprioception. Mechanonociception depends on DEGT-1 and activates PVD's downstream command interneurons through its axon, while proprioception depends on DEL-1, UNC-8, and MEC-10 to induce local dendritic Ca2+ increase and dendritic release of a neuropeptide NLP-12. NLP-12 directly modulates neuromuscular junction activity through the cholecystokinin receptor homolog on motor axons, setting muscle tone and movement vigor. Thus, the same neuron simultaneously uses both its axon and dendrites as output apparatus to drive distinct sensorimotor outcomes.
中文翻译：
线虫中单个神经元对两种机械感觉模式的并行处理。
神经元将突触或感觉输入转换为细胞输出。目前尚不清楚单个神经元如何感知、处理多种刺激并产生不同的神经元结果。在这里，我们描述了秀丽隐杆线虫 PVD 神经元感知两种机械刺激的机制：外部触觉和本体感觉的身体运动。这两种刺激由不同的机械敏感 DEG/ENaC/ASIC 通道检测，这些通道触发与机械伤害感受和本体感受相关的不同细胞输出。机械伤害感受依赖于 DEGT-1 并通过其轴突激活 PVD 的下游命令中间神经元，而本体感受依赖于 DEL-1、UNC-8 和 MEC-10 来诱导局部树突状 Ca2+ 增加和神经肽 NLP-12 的树突状释放。NLP-12 通过运动轴突上的胆囊收缩素受体同源物直接调节神经肌肉接头活动，从而调节肌肉张力和运动活力。因此，同一个神经元同时使用其轴突和树突作为输出装置来驱动不同的感觉运动结果。
更新日期：2019-11-14
中文翻译：
线虫中单个神经元对两种机械感觉模式的并行处理。
神经元将突触或感觉输入转换为细胞输出。目前尚不清楚单个神经元如何感知、处理多种刺激并产生不同的神经元结果。在这里，我们描述了秀丽隐杆线虫 PVD 神经元感知两种机械刺激的机制：外部触觉和本体感觉的身体运动。这两种刺激由不同的机械敏感 DEG/ENaC/ASIC 通道检测，这些通道触发与机械伤害感受和本体感受相关的不同细胞输出。机械伤害感受依赖于 DEGT-1 并通过其轴突激活 PVD 的下游命令中间神经元，而本体感受依赖于 DEL-1、UNC-8 和 MEC-10 来诱导局部树突状 Ca2+ 增加和神经肽 NLP-12 的树突状释放。NLP-12 通过运动轴突上的胆囊收缩素受体同源物直接调节神经肌肉接头活动，从而调节肌肉张力和运动活力。因此，同一个神经元同时使用其轴突和树突作为输出装置来驱动不同的感觉运动结果。
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