Na +电流促进投射神经元的超高速飙升

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速度和准确性的肌肉控制和协调取决于飙升上运动神经元的活动。在哺乳动物中,第五层的一个子类从运动皮层锥体神经元(L5PNs)项目在脑干和脊髓的各种目标。这些细胞参与的特定方面的精细运动控制和生产窄的半角动作电位(APs)。改变他们的内在属性已经涉及促进复杂的运动技能的学习在某些物种。值得注意的是,灵长类动物和猫拥有不同数量的非常大的L5PNs wide-caliber品德的轴突,美联社AP传导速度快,超窄峰值。这些专门Betz-type细胞,首次发现在人类运动皮层,直接发送预测通常终止上运动神经元和被认为是参与运动控制的高度精炼方面。

鸟类显示一个多样的复杂的行为和认知技能从精致的巢建筑和工具使用情景记忆和口头模仿。值得注意的是,鸟类完成这没有一个典型的six-layered新皮层,巩固在哺乳动物复杂的运动技能的能力。然而,鸟类大脑皮质的核微电路形式,出现类似于哺乳动物的新皮层。在鸣禽,健壮的原子核的arco大脑皮层(RA)在歌唱中发挥着关键作用,并提供直接下行投射脑干运动神经元分布鸟类发声器官(鸣管;和呼吸的肌肉。RA投射神经元(RAPNs)可以被视为类似于运动皮层L5PNs的确,这些细胞分享重要特性,如wide-caliber品德轴突和多个spine-studded基底树突,尽管RAPNs缺乏大型multilayer-spanning顶端成簇状的树突L5PNs的一个特点。然而,离子通道的详细知识成分,生物物理属性,和解雇RAPNs模式是有限的。因此,目前还不清楚到什么程度L5PNs函数以类似的方式。

斑胸草雀RAPNs在唱歌都面临相当大的需求激增,这需要超高速,暂时精确协调syringeal和呼吸肌肉组织。成年男性唱,RAPNs展览非常精确的峰值时间(方差~ 0.23毫秒)。RAPNs也表现出增加burstiness发育歌曲学习期间,他们的瞬时发射率变化从100年到200赫兹时产生不成熟的声音(subsong) 300 - 600赫兹当一首歌变得成熟(结晶)。总体平均利率飙升RAPNs增加从subsong 36赫兹到71赫兹的成年人。歌成熟因此与减少变化的时间越来越细化的高频脉冲单峰值发射精度。重要的是,神经发射率> 75 hz需要求和的超高速耳管的肌肉力量。这么高的峰值频率在RAPNs歌大力生产要求的增加染色细胞色素C的成熟男性,而不是女性斑马雀。

Songbird RAPNs因此似乎与Betz-type L5PNs类似的进化压力快速和精确的信号,一个约束,可以导致神经元在不相关的物种共享相似的表达模式为一个特定的离子通道。电就是一个很好的例子来自不同大洲的鱼类,具有收敛进化发电表现出相似的生理和分子特性。的确,高频燃烧发电和极窄美联社峰值co-express快速激活电压门控钠+ (Nav)和K +通道(Kv)。