The Input-Output Relation of Primary Nociceptive Neurons is Determined by the Morphology of the Peripheral Nociceptive Terminals
Notice bibliographique
Résumé
The output from the peripheral terminals of primary nociceptive neurons, which detect and encode the information regarding noxious stimuli, is crucial in determining pain sensation. The nociceptive terminal endings are morphologically complex structures assembled from multiple branches of different geometry, which converge in a variety of forms to create the terminal tree. The output of a single terminal is defined by the properties of the transducer channels producing the generation potentials and voltage-gated channels, translating the generation potentials into action potential (AP) firing. However, in the majority of cases, noxious stimuli activate multiple terminals; thus, the output of the nociceptive neuron is defined by the integration and computation of the inputs of the individual terminals. Here, we used a computational model of nociceptive terminal tree to study how the architecture of the terminal tree affects the input-output relation of the primary nociceptive neurons. We show that the input-output properties of the nociceptive neurons depend on the length, the axial resistance (Ra), and location of individual terminals. Moreover, we show that activation of multiple terminals by a capsaicin-like current allows summation of the responses from individual terminals, thus leading to increased nociceptive output. Stimulation of the terminals in simulated models of inflammatory or neuropathic hyperexcitability led to a change in the temporal pattern of AP firing, emphasizing the role of temporal code in conveying key information about changes in nociceptive output in pathologic conditions, leading to pain hypersensitivity. SIGNIFICANCE STATEMENT Noxious stimuli are detected by terminal endings of primary nociceptive neurons, which are organized into morphologically complex terminal trees. The information from multiple terminals is integrated along the terminal tree, computing the neuronal output, which propagates toward the CNS, thus shaping the pain sensation. Here, we revealed that the structure of the nociceptive terminal tree determines the output of nociceptive neurons. We show that the integration of noxious information depends on the morphology of the terminal trees and how this integration and, consequently, the neuronal output change under pathologic conditions. Our findings help to predict how nociceptive neurons encode noxious stimuli and how this encoding changes in pathologic conditions, leading to pain.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».