Felnőtt békában a felső és alsó végtagi izmokat beidegző motoneuronok (MN) a cervikális és lumbális gerincvelői szakaszokban helyezkednek el. Az úszó és ugró mozgás során a felső és alsó végtagok mozgási sajátosságai eltérőek, azonban az egyes végtagok mindkét esetben hasonló mozgásokat végeznek és adott izmokból hasonló mintázatú elektromiogrammokat vezettek el. Ez felveti annak lehetőségét, hogy a végtagmozgató MN-ok fiziológiai tulajdonságai eltérnek a két gerincvelői szakaszon, de egy szakaszon belül hasonlóak. Munkánk során e hipotézist teszteltük számítógépes modellek segítségével.
Nyolc-nyolc cervikális és lumbális végtagmozgató MN térbeli rekonstrukciója után morfológiailag hű passzív szegmentális kábelmodelleket készítettünk. A steady-state és tranziens lokális szinaptikus aktivitást áraminjekcióval, illetve konduktancia változással modelleztük a dendriteken. A változó szinaptikus háttéraktivitást a dendritmembrán felületegységenkénti ellenállásának változtatásával szimuláltuk. A somatopetális steady-state áram- és feszültségtranszfert, valamint a tranziens posztszinaptikus potenciálok (PSP-ok) terjedése során az alakparaméterek (amplitudó, félértékszélesség, emelkedési idő) változásait vizsgáltuk a dendritfa különböző pontjai és a sejttest között. A MN-okat e tulajdonságokkal jellemeztük és hierarchikus klaszteranalízissel a MN-ok gerincvelői szakaszok szerinti csoportképződési tendenciáit vizsgáltuk. Az így képzett csoportokban homogenitási indexek segítségével teszteltük a MN-ok szegmentumok szerinti szétválását.
Vizsgálataink szerint a cervikális és lumbális gerincvelői szakaszok végtagmozgató MN-jai a dendritekben végbemenő steady-state feszültség transzfer és a tranziens PSP-ok amplitúdó változásai alapján is szignifikánsan különböznek a szinaptikus háttéraktivitás bármely szintjén. A steady-state áram transzfer azonban csak magas szinaptikus háttéraktivitás esetében különbözteti meg a két MN csoportot.
Eredményeink azt sugallják, hogy a dendritikus ingerületvezetés sajátosságai fontos szerepet játszhatnak a végtagmozgató MN-ok fiziológiájában és e sajátosságok megkülönböztetik a felső és alsó végtagot beidegző MN-okat felnőtt békában.