Neurons are able to respond in a homeostatic manner to chronic decreases in network activity with compensatory changes in their synaptic properties. One well-documented change is a uniform increase in the size of miniature excitatory post-synaptic current (mEPSC) amplitudes termed synaptic scaling. Most studies, however, have examined these phenomena in vitro, therefore the behavioural significance of synaptic scaling is unclear. I have tried to address this question in the embryonic zebrafish, a vertebrate model with simple spinal cord circuitry and well-characterized behaviours. Global network activity was chronically decreased in the developing embryo by injections of TTX to block action potentials or CNQX to block excitatory glutamatergic transmission. TNF protein, a secreted molecule known to be involved in synaptic scaling, was also chronically applied in a parallel experiment. Recordings from spinal neurons confirmed that glutamatergic mEPSCs can scale up after activity reduction, and surprisingly can scale down after TNFα treatment. No significant changes were seen in glycinergic mIPSC amplitudes or in the frequency of either mIPSCs or mEPSCs. Regardless of the type of scaling, however, no effect was distinguishable in muscle fibre input or overall swimming behaviour following CNQX or TNFα treatment. These experiments are among the first to examine the relationship between synaptic scaling and behaviour in the intact organism and suggest that synaptic scaling may function as a compensatory mechanism that stabilizes vital behaviours. / L'ajustement synaptique («scaling»), une augmentation ou diminution uniforme de la taille des courants miniatures post-synaptiques d'excitation (mEPSCs) des neurones, est un des mécanismes d'homéostasie qui pourrait compenser pour des niveaux d'activité anormaux durant le développement. La plupart des études avaient examiné ce phénomène in vitro, donc la signification du scaling synaptique au niveau du comportement n'est pas évidente. Pour l'examiner, nous avons manipulé le niveau d'activité global dans le système nerveux d'embryons de poissons zébrés, un vertébré avec un ensemble de circuits de la moelle épinière simple et des comportements bien caractérisés. Les manipulations d'activité à la baisse ont été effectuées par injections de drogues qui réduisent l'activité de réseau à l'échelle globale. Suite à l'injection du TTX pour bloquer les potentiels d'action ou le CNQX pour bloquer la transmission excitatrice glutamatergique il en résulta une augmentation significative et multiplicative des mEPSCs glutamatergiques. L'injection de la protéine TNFα, une molécule récemment découverte d'être nécessaire pour le scaling in vitro, a démontrée une réduction significative de la taille des mEPSCs. Il n'y avait aucun changement aux caractéristiques des mPSCs glycinergiques, ou la fréquence des mIPSCs et mEPSCs. Pourtant, les enregistrements de comportement n'ont démontrés aucun changement dans la fréquence, la vitesse, ou la durée de l'activité reliée à la natation. Ces résultats démontrent clairement la présence d'ajustement synaptique bidirectionnel in vivo et son importance afin de stabiliser le comportement durant le développement.

Multiple sclerosis (MS) is a disease of the central nervous system (CNS) that is characterized by inflammation, demyelination, and axonal loss. These characteristic histopathological features of MS are similar to those seen in the animal model experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), a T cell-mediated demyelinating disease. Importantly, many of the immune mediators involved in EAE pathogenesis have also been implicated in MS. Like MS, EAE is a heterogeneous disease that can follow either a relapsing-remitting or a chronic disease course. However, the molecular and pathogenic differences which underlie the development of these distinct forms of disease are poorly understood. To better understand these differences, I characterized models of relapsing-remitting and chronic EAE. To carry out this work, I first developed models of these forms of disease that could be induced on the same genetic background using the same myelin antigen, thereby removing confounding variables from the study. I then characterized the histopathological features and immune cell profile of these EAE models at several stages of disease (Chapter 2). These analyses revealed that chronic EAE was associated with increased tissue damage, as well as with an enhanced CD8+ T cell response. In addition, the expression of several pro-inflammatory cytokines was increased in chronic relative to relapsing-remitting EAE. This differential cytokine response led to the assessment of the expression and role of 'suppressor of cytokine signalling 1' (SOCS1) in these two forms of disease (Chapter 3). SOCS1 is a known negative regulator of cytokine receptor signalling, and at the peak stage of disease, SOCS1 expression was increased in relapsing-remitting compared to chronic EAE, suggesting that it may play a role in promoting remission. The beneficial effect of SOCS1 was confirmed by additional work which showed that administration of a SOCS1-mimetic peptide reduced disease severity in anima / La sclérose en plaques (SEP) est une maladie du système nerveux central (CNS) qui se caractérise par l`inflammation, la démyélinisation, et la perte axonale. Ces traits histopathologiques caractéristiques de la SEP sont semblables à ceux aperçus dans le modèle animale de l'encéphalomyélite autoimmune expérimentale (EAE), une maladie démyélinisante induite par les lymphocytes T. Plus important encore, plusieurs des médiateurs immunitaires engagés dans la pathogenèse d'EAE ont été également impliqués dans la SEP. Tout comme la SEP, l'EAE est une maladie hétérogène qui peut prendre une forme cyclique (poussées et rémissions alternées) ou bien un cours chronique. Cependant, les différences moléculaires et pathogéniques qui sont à la base du développement de ces formes distinctes de la maladie sont mal comprises. Pour mieux comprendre ces différences, j'ai caractérisé des modèles de la forme cyclique (poussée-rémission) et de la forme chronique de l'EAE. Pour effectuer ce travail, j'ai d'abord développé des modèles de ces formes de la maladie pouvant être induits sur un même fond génétique, en utilisant le même antigène de myéline, supprimant ainsi les variabilités de l'étude qui peuvent mener à la confusion. J'ai ensuite caractérisé les particularités histopathologiques, ainsi que le profil cellulaire immunitaire de ces modèles de l'EAE à plusieurs étapes de la maladie (chapitre 2). Ces analyses ont révélé une association entre l`EAE chronique et une élévation des dommages tissulaires, ainsi qu'une augmentation de la réponse des cellules T CD8+. En outre, l'expression de plusieurs cytokines pro-inflammatoires a été augmentée dans l`EAE chronique en comparaison à celle de la forme cyclique. Cette réponse différentielle des cytokines a mené à l'évaluation de l'expression et du rôle de la famille des « suppresseurs du signal des cytokines » (SOCS) dans les deux formes de la maladie (cha

The L31 murine model of CD8+ T cell-mediated demyelinating disease recapitulates certain features of multiple sclerosis. Mice develop clinical symptoms at ~6 months of age, concomitant with an accumulation of central nervous system (CNS) CD8+ cells that express the memory marker CD44 at high levels (CD44hi), but unconventionally express the memory marker CD122 at low levels (CD122lo). The aim of this thesis was to study the dynamics of this population in the lymphoid organs of L31 mice with age in terms of population numbers, activation status, and functional capacity. The key findings were that L31 CD8+CD44hiCD122lo cells are partially activated and capable of producing effector cytokines, while accumulating in numbers in the periphery with age. Surprisingly, the homeostasis of these cells was not dependent upon IL-15 receptor alpha – in contrast to expectations given the known importance of IL-15 in memory CD8+CD44hi homeostasis. In conclusion, peripheral CD8+CD44hiCD122lo cells may unleash CNS-targeted autoimmunity in this model independently of IL-15/IL-15R signaling. / Les souris L31 constituent un modèle animal dans lequel les lymphocytes T CD8+ induisent une perte de la gaine de myéline qui entourent les fibres nerveuses. Des études précédentes ont démontré que les lymphocytes T CD8+ qui s'accumulent dans le système nerveux central de ces souris présentent un phénotype inhabituel de cellules mémoires puisq'ils expriment des niveaux élevés du marqueur CD44 et des niveaux faibles du marqueur CD122. Le but de cette thèse est d'étudier la dynamique de cette population dans les organe lymphoïdes des souris L31 en terme de la taille de la population, son état d'activation et sa capacité fonctionnelle. Nos résultats indiquent que cette population inhabituelle de cellules mémoires se retrouve autant dans les organes lymphoïdes des souris L31 que de type sauvage. Contrairement aux souris L31, ces cellules représentent une population mineure des cellules mémoires dans les souris de type sauvage. Dans les souris L31, cette population augmente avec l'âge, est partiellement activée et produisent des cytokines effectrice. Nous avons aussi établi que l'homéostasie de ces cellules mémoires est indépendante de l'expression du récepteur à l'IL-15, ce qui est à l'opposé de l'importance reconnue de l'IL-15 dans la survie de la majorité des cellules T mémoires CD8+. En conclusion, les lymphocytes T mémoires CD8+ qui expriment de faibles niveaux du marqueur de surface CD122 peuvent être impliqués dans les réponses auto-immunes qui ciblent le système nerveux central, indépendamment de la signalisation via le récepteur à l'IL-15. fr

Fas Ligand has been widely associated with Fas-mediated apoptotic cell death through binding to Fas, a member of the tumor necrosis factor receptor superfamily able to induce apoptosis. The Fas Ligand homotrimeric molecule belongs to the tumor necrosis factor superfamily of ligands and is expressed in the immune, nervous, and reproductive systems with cell surface and secreted isoforms. In the immune system, Fas Ligand can also act as a counter-receptor and signal in the Fas Ligand-expressing cell, a mechanism called reverse signalling. Apart from its known role as a trigger for apoptosis, Fas has recently been implicated in neuroprotective and neuroregenerative functions. Since Fas Ligand is expressed at the surface of glial cells, the cells surrounding and supporting neurons in the nervous system, we hypothesized that Fas Ligand could transduce signals in glial cells upon engagement by Fas and that the biological effect of reverse signalling might also be neuroprotective or neuroregenerative. We studied Fas Ligand reverse signalling in Schwann cell and astrocyte glia, the principal neurotrophin-secreting cells of the peripheral and central nervous system, respectively. We show that agonistic anti-Fas Ligand antibodies or Fas protein constructs are able to trigger Fas Ligand reverse signalling in mouse, rat, and human glia. Nerve growth factor protein secretion and mRNA levels were increased in glia treated with Fas Ligand agonists. Following Fas Ligand engagement, phosphorylation levels of the signalling kinases extracellular-signal regulated protein kinase 1/2 and the cytosolic tyrosine kinase Src were rapidly increased in Schwann cells. We also show that functional recovery after sciatic nerve crush injury is delayed in mice when FasL reverse signalling cannot be engaged. Microarray analysis of changes in gene expression following Fas Ligand engagement in mouse astrocytes revealed that Fas Ligand signalling only modestly affects transcription, at lea / Fas Ligand est principalement connu pour son rôle dans la mort cellulaire par apoptose en tant que ligand de Fas, un membre de la super-famille des récepteurs du facteur de nécrose tumorale capable de médier la mort par apoptose. La protéine homotrimérique Fas Ligand appartient à la famille du facteur de nécrose tumoral et est exprimée dans les systèmes immunitaire, nerveux et reproducteur sous deux isoformes : un isoforme membranaire et un isoforme sécrété. Dans le système immunitaire, Fas Ligand peut également agir comme récepteur réverse et produire des signaux dans la cellule qui l'exprime, un méchanisme appelé signalisation réverse. Fas n'a pas uniquement un rôle dans l'apoptose mais peut également avoir des effets neuroprotecteurs et neurorégénérateurs. Fas Ligand étant exprimé à la surface des cellules gliales, cellules qui entourent et soutiennent les neurones dans le système nerveux, nous avons émis l'hypothèse que Fas Ligand pourrait transmettre des signaux dans les cellules gliales suite à la fixation de Fas et que les effets biologiques de la signalisation réverse pourraient également être neuroprotecteurs ou neurorégénérateurs. Nous avons étudié la signalisation réverse de Fas Ligand dans les cellules Schwann et les astrocytes, les principales cellules gliales sécrétant des neurotrophines dans les systèmes nerveux périphérique et central, respectivement. Nous montrons que des anticorps anti-Fas Ligand ou une protéine Fas chimérique agonistes peuvent déclencher la signalisation réverse de Fas Ligand dans les cellules gliales humaines, de souris, et de rat. La sécrétion du facteur de croissance neurale et les niveaux d'ARN messagers de cette protéine se sont accrus dans les cellules gliales traitées avec les agonistes de Fas Ligand. Suite à l'activation de Fas Ligand, une rapide augmentation de la phosphorylation des protéines kinases Erk1/2 et Src a été observée dans les cellules Schwann. Nous

Prenatal exposure to ethanol has been shown to alter hippocampal cell numbers in rodents and primates, and this may be due, in part, to a reduction in the number or migration of neuronal progenitor cells. The olfactory bulb has been shown to have continuous cellular proliferation and a rapid turnover of newly formed cells. Its relatively small size, compared to the hippocampus, potentially makes this structure ideal for a rapid reporter tissue investigating normal and abnormal neurogenesis. This study used the St. Kitts vervet monkey (Chlorocebus sabeus) to 1) investigate the normal developmental sequence of post-natal proliferation in the olfactory bulb and 2) determine the effects of naturalistic prenatal ethanol exposure on proliferation at three different ages (neonate, 5 months and 2 years). Using unbiased stereology, we found an age-related decrease of actively proliferating cells in the olfactory bulb for both control and FASD group. Furthermore, at each time point the FASD group had fewer actively proliferating cells as compared to the control group. These data are consistent with previous studies for different brain regions and suggest that the olfactory bulb may be a useful reporter structure for studies of cellular proliferation in other areas of the brain. / Il a été démontré que l'exposition du fœtus à l'éthanol réduit le nombre de neurones dans l'hippocampe chez les rongeurs et les primates, et ceci pourrait être la conséquence, en partie, d'une diminution du nombre ou de la migration des cellules neuronales progénitrices. Il a été démontré que le bulbe olfactif a la capacité de fournir une prolifération cellulaire sans arrêt et qu'il possède un haut taux de production de nouvelles cellules. Sa petite taille en comparaison à l'hippocampe, rend cette structure plus facile à étudier la neurogénèse normale de celle anormale. Cette étude utilise le singe Vervet (Chlorocebus sabeus) de St. Kitts pour 1) étudier le développement normal de la prolifération post-natal dans le bulbe olfactif et 2) déterminer les effets d'une exposition du fœtus à l'alcool sur la neurogénèse à des différents âges (à la naissance, 5 mois et 2 ans). Par l'entremise de la stéréologie, nous avons découvert une diminution des cellules souches actives dans le bulbe olfactif en fonction de l'âge pour les deux groupes, contrôles et exposés. De plus, pour chaque périodes étudiées, le groupe exposé avait moins de cellules souches que le groupe contrôle. Ces données sont en accord avec les études précédentes pour les différentes régions du cerveau et elles suggèrent que le bulbe olfactif pourrait être une structure utile pour étudier la prolifération cellulaire des autres régions du cerveau.

Nervous system formation requires a delicate balance between cell proliferation and programmed cell death. During embryogenesis, limb-innervating spinal lateral motor column (LMC) neurons are generated in excess and eventually nearly half of them die of apoptosis. The identities of many motor neuron survival factors (MnSFs) that suppress the default cell death program during this period have been uncovered. Although, the molecular logic underlying MnSFs function still remains unclear, the emerging principle is that multiple signals act in concert, raising the possibility that the combinatorial action of MnSFs and their receptors (MnSF/Rs) refines neuromuscular connectivity. We first tested the combinatorial model by expression profiling in the avian neuromuscular system. These studies were extended to Lmx1b mouse mutants that display a transformation of dorsal limb structures into ventral ones. DNA microarrays were used to identify genes in the limb whose expression is dependent on LMX1B and LMC motor neuron apoptosis was characterized in the Lmx1b mutants. Our results indicate a link between the selective survival of LMC subpopulations and the molecular identity of limb compartments, in line with the combinatorial model. / La formation du système nerveux requiert un équilibre délicat entre la prolifération cellulaire et la mort cellulaire programmée. Au cours de l'embryogenèse, les moto-neurones qui innerveront les muscles des membres sont générées dans les colonnes motrices latérales (LMC) de la moelle épinière et, éventuellement, près de la moitié d'entre elles mourront d'apoptose. Plusieurs des facteurs qui contribuent à la survie des moto-neurones (MnSFs) en inhibant la mort cellulaire programmée ont étés identifiés. Bien que, la logique qui sous-tend la fonction moléculaire des MnSFs reste encore à préciser, le principe qui prend forme est que plusieurs signaux agissent de concert, ce qui soulève la possibilité que l'action combinée de différents MnSFs et leurs récepteurs respectifs (MnSF/R) affine la connectivité neuromusculaires. Nous avons d'abord testé le modèle combinatoire par des profils d'expression dans le système neuromusculaire aviaire. Ces études ont été étendues à des souris mutantes Lmx1b qui affichent une transformation des structures dorsales des membres en structures ventrales. Des biopuces à ADN ont été utilisées pour identifier les gènes des membres dont l'expression dépend de LMX1B et l'apoptose des neurones moteurs des LMC a été caractérisée dans les mutants Lmx1b. Nos résultats indiquent un lien entre la survie sélective de sous-populations des LMC et l'identité moléculaire des compartiments des membres, en conformité avec le modèle combinatoire.

In this study, the role of three neuropeptides, calcitonin gene-related peptide (CGRP), arginine vasopressin (AVP) and oxytocin (OXT), in pain-related behaviors was investigated. Using two strains of inbred mice exhibiting different CGRP expression levels, we had shown before that in the peripheral nervous system CGRP determines the threshold for thermal pain. Here, we extended this finding to the central nervous system. Moreover, the contribution of brain CGRP to the control of locomotion, anxiety- and depression-like behavior was investigated. Pharmacological manipulation of CGRP signaling did not influence anxiety-like behavior, but central administration of CGRP receptor antagonists increased locomotion whereas central injection of CGRP elicited an anti-depressive-like effect.To investigate whether disruption of physiological CGRP-, AVP-, or OXTergic signaling would alter pain and pain-related behaviors, knock out (KO) mouse lines deficient in either the calcitonin-like receptor (CLR), the vasopressin 1 A receptor (V1AR) or the oxytocin receptor (OTR) were used. Heterozygous CLR mutants (HET) were behaviorally screened for a nociceptive phenotype, in addition to undergoing tests for locomotion, anxiety-, depression- and schizophrenia-like behavior. CLR HETs were indistinguishable from wild-type (WT) littermates throughout all assays. With respect to V1AR and OTR KOs we focused on nociception, and did not detect major differences between KOs and WTs.However, analgesia elicited by systemically administered AVP or OXT was preserved in WT mice and OTR KOs, yet absent in V1AR KOs, suggesting the analgesic effects of OXT to be V1AR-mediated. This observation was confirmed using V1AR and OTR specific antagonists. Scratching, a centrally mediated effect of AVP and OXT was also impaired in V1AR KOs, but intact in OTR KOs. Further, we demonstrate that in the mouse OTR binding sites densely label the substantia gelatinosa, whereas V1AR binding sites are only weakly labeled throughout the spinal cord. In contrast, V1ar mRNA expression largely exceeds Oxtr mRNA expression in dorsal root ganglia, and was detected mainly in small- and medium-sized neurons. In summary, we have shown that central CGRP has pronocicpetive and antidepressant properties and we have demonstrated that the antinociceptive effects of AVP and OXT are mediated by the V1AR. / Pour la présente étude, trois neuropeptides, calcitonin gene-related peptide (CGRP), arginine vasopressine (AVP) et ocytocine (OXT) et leur contribution à la régulation des comportements de nociception furent étudiés.Grâce à l'utilisation de deux souches de souris consanguines caractérisées par une expression différentielle du CGRP, nous avions montré dans une étude antérieure que dans le système nerveux périphérique le niveau d'expression du CGRP détermine la sensibilité aux stimulus nocifs thermiques. Par la présente étude, nous confirmons que dans le système nerveux central le CGRP joue un rôle semblable. De plus, la contribution du CGRP supraspinal au contrôle de la locomotion et aux manifestations comportementales de l'anxiété et de la dépression a été examinée. Dans la souris, les manipulations pharmacologiques du système CGRPergique étaient sans effet sur le comportement d'anxiété. Par contre, l'injection de CGRP dans le troisième ventricule s'avéra avoir un effet anti-dépresseur, alors que l'administration de l'antagoniste du récepteur du CGRP augmenta l'activité locomotrice chez la souris.Afin de déterminer si l'interférence avec les systèmes CGRPergique, vasopressinergique et ocytocinergique, engendrait des répercussions sur les comportements reliés à la douleur, des lignées de souris porteuses de mutations touchant les gènes pour respectivement l'élément central du récepteur du CGRP (calcitonin-like receptor, CLR), du récepteur de type 1A de la vasopressine (V1AR), ou du récepteur de l'ocytocine (OTR) furent utilisées. Des souris ayant une seule copie fonctionnelle du CLR (CLR HET) furent assujetties à un ensemble de tests comportementaux relatifs à la nociception, la motricité, l'anxiété, la dépression et le comportement schizophrène. Aucune différence comportementale entre les souris mutantes et normales ne fut observée. Quant aux mutants des récepteurs V1AR et OTR seulement les comportements relatifs à la douleur furent étudiés. En dépit du fait que les mutations touchant les gènes du V1AR et du OTR étaient homozygotes, aucune différence majeure entre la sensibilité à la douleur des souris mutantes, comparé aux souris normales ne fut détectée. Toutefois, l'analgésie provoquée par l'administration systémique de l'AVP ou de l'OXT fut complètement préservée dans les souris déficientes pour le V1AR, tandis qu'aucune analgésie ne pue être obtenu dans les mutants du V1AR. Cette observation suggère que l'effet analgésique des deux peptides dépende uniquement du V1AR et non pas du OTR. Cette hypothèse fut corroborée grâce à des expériences avec des antagonistes spécifiques pour le V1AR et l'OTR. En recherchant le site potentiel des effets analgésiques dépendants du V1AR, nous démontrions que chez la souris, les sites de liaison du OTR étaient abondants dans la substance gélatineuse, tandis que les sites de liaison du V1AR étaient peu présents dans la moelle épinière. À l'inverse, l'ARN messager du V1AR abondait dans les ganglions de la racine dorsale, alors que l'ARN messager de l'OTR n'y était que très faiblement exprimé. Étant donné que le signal de l'ARN messager du V1AR est surtout présent dans les neurones de petites à moyenne taille, nous nous permettons de conjecturer que les V1ARs exprimés dans les ganglions de la racine dorsale pourraient constituer un substrat méconnu responsable des effets analgésiques de l'AVP et de l'OXT. En résumé, nous avons montré que dans le cerveau de souris, le CGRP a des effets pronociceptif et anti-dépresseur. Quant à l'AVP et à l'OXT, nous avons mis en évidence que le V1AR est suffisant et nécessaire pour leur effet analgésique.

Schizophrenia research over the years has documented evidence of structural neurodevelopmental abnormalities in the hippocampus and functional aberrations at the level of the prefrontal cortex. Rats with neonatal ibotenic acid lesions in the ventral hippocampus (nVH) mirror some of these disruptions and it is believed that these lesions may lead to structural and/or functional reorganization within cortical circuits (Lipska et al., 1993; Flores et al., 1996). Our laboratory has provided evidence of increased cortical alpha-1 adrenergic receptors in nVH lesioned animals. To further assess the possible role of these receptors in amphetamine-induced hyperlocomotion exhibited by nVH lesioned animals, the effect of a local mPFC injection of an alpha-1 antagonist benoxathian on amphetamine-induced locomotor activity was evaluated on postnatal day 56 in sham and nVH lesioned rats. A large decrease in locomotion in sham animals treated with benoxathian was observed, whereas locomotion was not attenuated in the lesioned rats. As amphetamine-induced locomotion is dependent on the functional activity of nucleus accumbens neurons, whether the differential effects of benoxathian was related to alterations in glutamatergic mechanisms within the nucleus accumbens was assessed. In vivo microdialysis was employed to measure glutamate levels in the nucleus accumbens under basal condition and after administration of amphetamine. There was no apparent difference in sham animals treated with saline or amphetamine. However, nVH lesioned animals showed a trend for increased glutamate release following amphetamine administration as compared with all other groups. Taken together, the increased amphetamine-induced locomotor activity in the nVH lesioned animals may be driven by enhanced glutamate release within the nucleus accumbens, which in turn may be derived from alpha-1 receptor-induced increased activity of cortical glutamatergic neurons projecting to the nucleus accumbens.

Among the ATP-gated channels, the P2X3 subtype is exclusively expressed in nociceptors of dorsal root ganglia (DRG) and trigeminal ganglia, where it plays a major role in enhanced pain sensation observed in chronic pain states. We tested the hypothesis that P2X3 receptors are modulated by metabotropic receptors, such as 5-HT2A, mG1uR5 and trkA, leading to increased P2X3-mediated currents. Double fluorescence labeling confirmed that P2X3-expressing neurons are labeled by the lectin IB4 and we showed that 5-HT2A and mGluR5 receptors, but not trkA, are expressed in a fraction of IB4-positive neurons. Using confocal microscopy, we examined the subcellular distribution of P2X3 and we observed that 5-HT induced a translocation of P2X3 labeling in a significant number of neurons. In Xenopus oocytes, we recorded a short-lasting and kinase-dependent potentiation of P2X3 currents by activation of co-expressed 5-HT2A and mGluR5 receptors. The data presented here show that both 5-HT2A and mG1uR5 are potential modulators of P2X3 receptors in a subset of nociceptors in DRG.

A novel methodology for investigating the performance of the eye-head coordination system in humans is proposed. The objective is to alter the head's mechanics by applying torque loads during gaze shifts. A servo-motor, connected to the subject's head through a "motor shaft-to-dental bite" arrangement, is applying brief torque pulses in order to both aid and resist the head's movement, thus increasing and reducing respectively the head's velocity. The subjects perform a simple visual task to guide their gaze shifts in the dark, that is, after fixating on a standard point in space, a briefly flashed target will indicate the amplitude of the required gaze movement. Three targets appear in the horizontal plane within, at the limits of, and beyond the human oculomotor range (40°, 55°, and 70° respectively) in order to cover a significant range within which the head's contribution to the gaze coordinated movement is indispensable. The main question, the proposed methodology aims to answer, regards the effect of the torque loads on gaze shift accuracy. Two (2) subjects were tested under the above-mentioned conditions. Their accuracy was not significantly affected, although both head velocity and gaze duration were considerably altered by the torque loads. The results support the existence of a feedback control mechanism in the eye-head coordination system that keeps track of the on-going movement and adjusts the movement's kinematics on-line accordingly.