Layer specific distribution of muscarinic receptor M2 in the sensory motor areas of rat brain

Abstract

Dokunmayla ilişkili nöron aktivitesinin dikkate bağlıdeğişimi tam olarak bilinmemektedir.Önceki çalışmamızda kolinerjik reseptörlerin birincil beden duyusu korteksindekititreşimsel uyarılabilen nöronlar üzerindeki etkilerini inceledik ve muskarinikreseptör bağlantılıyanıtların korteks katmanlarına göre değiştiğini gördük. Temel sebepkorteksteki lokal bağlantısal farklılıklardır. Tez çalışmamızın amacı kortekste bulunanmuskarinik reseptör 2 (M2)'yi immünfloresans tekniği ile işaretlemektir. BöyleceM2'nin dağılımı daha iyi görülebilecek ve devre yapısıda anlaşılabilecektir. Ayrıca, motorkorteks ve birincil beden duyusu korteksi bıyık alanı ve arka ayak alanı arasındakifarklar incelenebilir. Yedi Wistar albino sıçanda ilgili beyin alanlarından 50 µm kalınlığındakoronal kesitler alınmıştır. Primer antikor olarak fare monoclonal anti-mAChR2(IgG1) antikoru ve sekonder antikor olarak da Alexa Fluor 594 kullanılmıştır. Katmankalınlığı ve toplam hücre sayısımı için bazı kesitler etidyum bromit ile boyanmış. M2reseptör kompleksi (M2RK) manuel olarak sayılmış ve istatistiksel analizler üç farklıbağımlı değişken üzerinden yapılmıştır: katmandaki ortalama M2 reseptör komplekssayısı (N), katman kalınlığına göre normalize edilmiş ortalama M2 reseptör kompleksyoğunluğu (D) ve katmandaki ortalama M2 reseptör kompleks sayısının toplam hücresayısına oranı (C). İki Yönlü ANOVA sonuçlarına göre N, D ve C için katman ana etkiolarak çıkmıştır (sırasıyla p<0.001, p=0.002, p=0.053). Sadece N için korteks alanıve katman arasında anlamlı bir etkileşim olmuştur (p<0.001). Ancak hiç bir değişkeniçin korteks alanlar ana etki olarak çıkmamıştır. En fazla M2RK sayısı sırasıyla M1,S1BF ve S1HL için katman V, VI ve IV'tür. Ayrıca, ortalama M2RK sayısı katmankalınlığına göre normalize edildiğinde, M2RK yoğunluğu tüm alanlar için katman II veIII'te bulunmuştur. M2 yoğunluğu diğer katmanlarda S1HL ve S1BF için benzer ancakM1'den azdır. Sonuçlar beyindeki genel kolinerjik inervasyonla uyumlu olup, üç alanarasında bir farklılık vardır. Fakat, her alan içinde M2RK farklılık göstermektedir.

Current understanding of attentional mechanisms within the tactile modalityis not fully known. We have recently studied muscarinic receptor-mediated responsesof vibrotactile neurons which vary according to cortical depth due to the differences inthe local connectivity in the cortex. The aim of this study is to characterize specificmuscarinic receptor subtype (M2) by immunofluorescence technique for understandingthe role of these receptors within the associated cortex. In particular, differencesbetween barrel field (S1BF), motor cortex (M1) and hindlimb area (S1HL) of the rat SIwere investigated. Coronal sections (50 µm) from 7 Wistar Albino rats were obtainedfor each area. Mouse monoclonal anti-mAChR2 was used as primary antibody and goatanti-IgG1 with Alexa Fluor 594 was used as secondary antibody. Ethidium bromidewas used on additional sections to determine layer thicknesses and total number ofcells within a layer. Statistical analyses were performed on three dependent variables:Average number of M2 receptor complexes (M2RC) in a layer (N), average number ofM2RC normalized with layer thickness (D), and average number of M2RC per totalnumber of cells in a layer (C). 2-way ANOVA showed significant main effects of layeron N, D, and C (p<0.001, p=0.002, p=0.053, respectively). Area and layer interactionwas only observed for N (p<0.001). On the other hand, area did not have a main effectfor any dependent variable. The number of M2RC was highest in layer V, VI, IV forM1, S1BF and S1HL, respectively. Additionally, when the average number M2RC werenormalized according to thickness, highest M2 density were observed in layer II andIII for all areas. In other layers, M2 density was similar for S1HL and S1BF, but lowerthan M1. There was no general difference among the three cortical area regarding thenumber and density of M2RC which is consistent with the cholinergic innervation inthe sensory-motor areas. However, the distribution of M2RC varied within each area.Keywords: Somatosensory, Cortex, Immunofluorescence, Cholinergic, Attention.