الملامح النسخية والوظيفية لخلايا العصبونات المعبرة عن مستقبلات الموسكارين في القشرتين الجبهيّة الجانبيّة والقشرية الحزاميّة الأماميّة للرئيسيات

يقوم الأسيتيل كولين بتعديل قشرتي الحزام الأمامي (ACC) والقشرة الجبهيّة الجانبيّة (LPFC) بشكل مختلف من أجل التكامل الإدراكي العاطفي، ولكن التعبير الخلوي المحدد ووظيفة مستقبلات الموسكارين (mAChR) وجينات CHRM1-4 المقابلة في هذه المناطق من دماغ الرئيسيات لا تزال غير معروفة إلى حد كبير. كشفت التسلسل الحمضي النووي الريبي النووي الفردي والتاريخ النسيجي للرنا المرسال والبروتين في المكاك عن أن CHRM3 هو الجين الأكثر وفرة في المستقبلات الموسكارينية في الخلايا العصبية، بينما يسود m1 على مستوى البروتين، ويرجع ذلك على الأرجح إلى احتجاز CHRM3 في النواة وحركة CHRM1 في السيتوبلازم. أظهر CHRM3 وCHRM1 تعبيرًا قويًا مشتركًا وتداخلًا وظيفيًا، وكانا منفصلين نسخيًا عن CHRM2، الذي كان غنيًا بشكل فريد في الخلايا المثيرة العميقة الطبقة والخلايا المثبطة PVALB+. أظهرت المقارنات بين المناطق أن CHRM3 أكثر وفرة في الخلايا العصبية المثيرة في LPFC مقارنة بـ ACC. علاوة على ذلك، أظهرت الخلايا العصبية الإيجابية لـ CHRM1-3 تواقيع نسخية مميزة حسب المنطقة، مع زيادة تعبير جينات اللدونة المشبكية في ACC مقارنة بـ LPFC. أكدت التجارب الوظيفية في المختبر انخفاضًا قويًا في النبرة المشبكية المثيرة وزيادة في النبرة المثبطة الخاصة بخلايا ACC، مع تغييرات في شكل الأشواك. بالمقابل، قلل التحفيز الكوليني من شدة التيار المثبط في LPFC، مما حرّك الدائرة الدقيقة نحو نبرة مثيرة أقوى. تسلط هذه النتائج الضوء على إشارات الأسيتيل كولين الخاصة بالمناطق والتي تعد ضرورية للمعالجة المرنة والتعلم والذاكرة، والتي قد تقوم بدور أساسي في اختلال التوازن الكيميائي العصبي في اضطرابات النفسية العصبية.