Функция нервной системы базируется на соединениях между специализированными клетками, которые приобретают свои характерные качественные особенности во время эмбрионального развития. Специализация нейронов возникает в результате спецификации нейральных предшественников, управляемой секретируемыми факторами, присутствующих в виде градиентов вдоль главной оси развивающейся нервной системы. Прототипами этих молекул являются bone morphogenetic proteins (BMPs), члены сверхсемейства TGF-β (1). Среди многочисленных BMPs, Bmp2, Bmp4, Bmp7, growth differentiation factor 7 (Gdf7), activin и dorsalin экспрессируются в верхней пластинке (roof plate) во время развития нервной трубки (1-3). In vitro и in vivo экспериментах на разных животных было показано, что дорсовентральный градиент BMP (4, 5) важен для спецификации дорсальных сенсорных нейронов и промежуточных нейронов, таких как комиссуральные интернейроны (1, 3, 6). Механизмы, с помощью которых BMP градиент расшифровывается, неизвестны.

Fig. 5.Interplay between electrical activity and bone morphogenetic protein signaling regulates spinal neuron differentiation. Proposed model for the possible molecular interplay between BMP and Ca2+-mediated electrical activity pathways during spinal cord development. Binding of BMP to its receptor activates p38 MAPK, which phosphorylates and negatively modulates Nav activity. This process diminishes the probability of spontaneous Nav-mediated membrane depolarizing events and, hence, prevents further activation of Cav resulting in a decrease in Ca2+ spikes. In turn, Ca2+ spikes activate Erk1/2 and decrease the level of nuclear P-tail-Smad. The interaction between Ca2+ spike activity and BMP signaling regulates the differentiation of the commissural dorsal spinal phenotype

BMP лиганды формируют гомомерный или гетеромерный комплекс, который соединяется с двумя типами трансмембранных рецепторов serine-threonine kinase receptor, the type I (BMPRIA и BMPRIB) и type II (BMPRII) (7). После связывания BMP типа II рецептор фосфорилирует типа I рецептор (8). Этот процесс ведет к C-терминальному фосфорилированию pathway-restricted Smads (R-Smads, Smads1, -5, или -8), которые затем освобождаются от рецептора и присоединяют общий медиатор Smad (Co-Smad, Smad4) к комплексу. Этот комплекс мигрирует в ядро и активирует транскрипцию специфических генов мишеней (9, 10), образуя канонический BMP сигнальный путь. BMP может также рекрутировать MAPK путь посредством рецептором обусловленного фосфорилирования Tak1, приводя к активации p38 MAPK (11, 12). Стимуляция BMP, как было установлено, активирует также Erk1/2 и LIM киназы в определенных типах клеток (13, 14). Какова роль BMP неканонических путей во время дифференцировки дорсовентрального спинального фенотипа и могут ли разные сигнальные каскады действовать сочетано или независимо один от др., предстоит определить.

Одновременно, когда нейроны генерируются и специализируются, они обладают спонтанной Ca²⁺-обеспечиваемой электрической активностью (15). Эта активность возникает перед и во время формирования синапсов и модулирует некоторые аспекты развития нервной системы. Это важно для пролиферации кортикальных предшественников мыши (16), клеточной миграции мозжечковых, кортикальных клеток и клеток гиппокампа у мышей (17-19), дифференцировки спинальных и церебральных нейронов у Xenopus и мышей (20-25) и нахождения путей с помощью retinogeniculate проекций у хорьков и аксонов двигательных нейронов у цыплят (26, 27), демонстрируя универсальность нужды в ранней электрической активности для развития нервной системы. Хотя роль электрической активности в развитии нейронов сегодня принимается всеми, она всё ещё рассматривается как важная в основном на поздних стадиях формирования связей (circuit); ранняя специализация нейронов, как полагают, возникает исключительно в результате передачи сигналов морфогенетических белков и не зависит от электрической активности.

В эмбриональном спинном мозге Xenopus спайковая активность (spike activity) Ca²⁺ соответствует быстрым нестационарным режимам внутриклеточного [Ca²⁺], которые распространяются по всему телу нейрональной клетки в течение 20 s, становясь очевидными после закрытия нервной трубки (21) и присутствуют в виде вентродорсального градиента (20, 21), противоположного градиенту BMPs (4). В данном исследовании мы покажем, что существует взаимодействие между обусловленной Ca²⁺ электрической активностью и передачей сигналов BMP, которое важно для соотв. дифференцировки спинальных нейронов.

BMP Signaling Acutely Modulates Ca²⁺ Spike Activity in Embryonic Spinal Neurons.

Чтобы определить, вносят ли вклад BMPs в градиент возбудимости вдоль дорсовентральной оси эмбрионального спинного мозга (20, 21), мы визуализовали динамику Ca²⁺ на дорсальной и вентральной поверхности развивающегося спинного мозга Xenopus после воздействия экзогенного гетеродимера BMP4/7. BMP4/7 действительно снижает Ca²⁺ спиковую активность спинальных нейронов [только в тех типах спинальных клеток, которые обнаруживают пики Ca²⁺ во время этой стадии развития (20)] и это блокируется с помощью Noggin, антагониста BMP, который в отсутствие экзогенного BMP увеличивает спиковую активность Ca²⁺ вентральных (Fig. 1 A and G) и дорсальных (see Fig. 3) нейронов. Эффект BMP зависит от дозы и обнаруживается как в дорсальных, так и вентральных спинальных клетках (Fig. 1B). Экспрессия постоянно активной формы BMP рецептора, Alk3 (28), во время периода спонтанных пульсаций (spiking) Ca²⁺ (Fig. S1) воспроизводит индуцируемое с помощью BMP снижение электрической активности. Эти находки обнаруживаются даже в вентральных нейронах (Fig. 1 C, D, and G), которые у эмбрионов дикого типа обладают более высокими уровнями электрической активности чем их дорсальные аналоги (20, 21). Напротив, экспрессия доминантно-негативной формы BMP рецептора, tBR (28) (Fig. S1), увеличивает спайковую активность Ca²⁺ даже в дорсальных нейронах (Fig. 1 E-G), которые обладают более низкими уровнями электрической активности у эмбрионов дикого типа по сравнению с вентральными клетками (20, 21). Индуцированное BMP снижение спиковой активности Ca²⁺ происходит в течение минут после воздействия BMP4/7, а циклогексимид, ингибитор трансляции, неспособен блокировать это снижение (Fig. 1G). Эти результаты показывают, что BMPs действительно понижают спиковую активность Ca²⁺ посредством механизма, независимого от трансляции, в эмбриональных спинальных нейронах и подтверждают, что эндогенный дорсовентральный градиент BMP вносит вклад в градиент спиковой активности Ca²⁺ вдоль вентродорсальной оси развивающегося спинного мозга.

Role of MAPKs and Voltage-Gated Ion Channels in the BMP-Induced Decrease in Ca²⁺ Spike Activity.

Внутриклеточная трансдукция BMP сигнала обеспечивается с помощью канонического Smad пути или не канонического MAPK-управляемого каскада (9-12). В то время как Smads почти универсально, как было установлено, обеспечивают действие BMP, участие MAPKs зависит от типа ткани или клеток и в некоторых случаях остается неустановленным. Чтобы выяснить молекулярные механизмы, лежащие в основе вызываемого с помощью BMP снижения спиковой активности Ca²⁺, мы исследовали роль MAPKs и Smad1/5/8 в эффекте BMP4/7. Ингибирование p38 MAPK с помощью двух разных ингибиторов предупреждает BMP-индуцированное понижение спиковой активности Ca²⁺, тогда как фармакологическое ингибирование MEK1/Erk1/2 пути снижает электрическую активность и перекрывает эффект BMP (Fig. 2A). С др. стороны, ингибирование фосфорилирования JNK или Smad1/5/8 (29) не предупреждало действия BMP (Fig. 2A). Профиль изменений в ряде спайковых клеток (spiking cells) сходен с изменениями, наблюдаемыми в частоте пиков Ca²⁺ после воздействий (Fig. 2A), и обнаруживается в дорсальных (Fig. 2A) и вентральных (Fig. S2) частях спинного мозга. Все использованные MAPK ингибиторы влияют на базовые уровни пиков Ca²⁺ в противоположность ингибиторам Smad1/5/8, которые не оказывают какого-либо эффекта, подтверждая, что эндогенная активность MAPKs регулирует спонтанную спиковую активность Ca²⁺. Кроме того, BMP4/7 увеличивает уровень P-p38 и снижает уровень P-Erk1/2 в развивающейся нервной трубке (Fig. 2B). Эти данные подтверждают вовлечение или активации p38 или ингибирования Erk1/2 в качестве медиаторов BMP-индуцируемого снижения пиков Ca²⁺. Чтобы выяснить, какая из этих двух MAPKs обеспечивает эффект BMP, мы экспрессировали доминантно-негативную форму p38 [DN-p38, Flag p38-a (agf) (30)] или постоянно активную (CA) форму MEK1 [CA-MEK, Mek1 R4F слитую с эстрогеновым рецептором (ER) (31)], которая обеспечивает высокие уровни активированной Erk1/2, во время периода спонтанной электрической активности и оценивали эффект BMP на фоне этих мутантных форм MAPK (Fig. S3). Экспрессия DN-p38 или CA-MEK увеличивали спонтанную спиковую активность Ca²⁺ (Fig. 2C), в соответствии с эффектом фармакологических ингибиторов p38 и MEK1 (Fig. 2A). Эффект BMP на электрическую активность устраняется в нервных трубках, в которых подавлялась активность p38, но у эмбрионов, у которых Erk1/2 постоянно активна BMP всё ещё снижает спиковую активность Ca²⁺ (Fig. 2C and Fig. S3).

p38 и Erk1/2 фосфорилируют напряжением управляемые Na⁺ и Ca²⁺ каналы (Nav and Cav), соотв. (32, 33). Как Nav, так и Cav важны для проявления пиков Ca²⁺ (34). p38 модулирует активность Nav1.6 с помощью фосфорилирования его a-субъединицы и снижения плотности его токов (33). Мы установили, что избыточная экспрессия дикого типа Nav1.6 (Fig. S4) увеличивает спонтанную спиковую активность Ca²⁺, а добавление BMP4/7 предупреждает это повышение (Fig. 2D). С др. стороны, мутирование сайта фосфорилирования с помощью p38 в Nav1.6 (Fig. S4) устраняет действие BMP на пики (Fig. 2D). Эти результаты подтверждают, что BMP может регулировать электрическую активность путем модулирования активности Nav. Однако подходы с избыточной экспрессией в целом преодолевают эндогенные механизмы. Следовательно, мы не можем сделать вывод, является ли канал Nav1.6 эндогенной мишенью для BMP-индуцируемого снижения спиковой активности Ca²⁺. Избыточная экспрессия дикого типа Cav2.2 (Fig. S4) увеличивает спонтанную спиковую активность Ca²⁺, а BMP неспособен её снизить (Fig. 2D). Активация Cav происходит ниже открытия Nav во время генерации пиков Ca²⁺ (34). Следовательно, неспособность BMP снижать спиковую активность Ca²⁺, когда происходит избыточная экспрессия Cav, подтверждает потенциальную модель действия BMP выше Cav.

Итак, эти результаты свидетельствуют в пользу p38-обусловленной негативной модуляции Nav как возможного механизма, посредством которого BMP снижает пики Ca²⁺.

Suppression of Electrical Activity Expands Differentiation of the Dorsal Commissural Neuron Population to Ventral Domains, Paralleling the Effect of Ectopic BMP

Передача сигналов BMP в дорсальных спинальных клетках способствует экспрессии Lh2A/B, LIM гомеодоменового транскрипционного фактора, экспрессируемого в дорсальных комиссуральных нейронах (35, 36). Мы анализировали эффект нарушения электрической активности на дифференцировку Lh2A/B-экспрессирующих нейронов. Супрессия спиковой активности Ca²⁺ с помощью блокаторов напряжением управляемых Na⁺ и Ca²⁺ каналов (VGCblock, listed in SI Materials and Methods) увеличивала количества клеток, экспрессирующих Lh2A/B и распространяла этот фенотип на более вентральные домены (Fig. 3). Эти изменения в экспрессии Lh2A/B напоминали таковые, вызванные эктопической активностью BMP (Fig. 3). Экспансия экспрессии Lh2A/B в вентральные домены не может быть объяснена только пертурбациями в миграции клеток, поскольку наблюдается чистое увеличение в количестве Lh2A/B-экспрессирующих клеток скорее, чем в более значительном изменении их распределения.

Усиление электрической активности с помощью veratridine (агониста Na⁺ канала, который деполяризует нейроны и способствует активации Cav, запуская Ca²⁺ пики), или ингибирования передачи сигналов BMP с помощью антагониста BMP, Noggin, или ингибитора BMP-обеспечиваемой передачи сигналов Smad, не меняло существенно количества Lh2A/B-иммунопозитивных клеток (Fig. 3). Нарушения передачи сигналов BMP и спиковой активности Ca²⁺ были вызваны после закрытия нервной трубки, когда пики Ca²⁺ становятся очевидными, во избежание вмешательства в действие BMP на ранние эмбриональные стадии. Т.о., отсутствие эффекта может быть обусловлено неспособностью подавления экспрессии Lh2A/B в клетках, которые уже были специфицированы до воздействия, или такая базовая экспрессия Lh2A/B может быть независимой от передачи сигналов BMP и электрической активности.

Ни одно из использованных нарушений активности или передачи сигналов BMP не влияло на количество нейральных предшественников (Sox2-экспрессирующих клеток) или общее количество спинальных клеток (DAPI-меченных ядер) (Fig. S5), подтверждая, что увеличение числа клеток, экспрессирующих Lh2A/B, когда активность супрессирована и передача сигналов BMP усилена, не связано с изменениями в клеточной пролиферации. Эта находка согласуется с тем фактом, что спиковая активность Ca²⁺ не обнаруживается в предшественниках и что изменения в электрической активности не влияют на количество вентральных предшественников, таких как клетки, экспрессирующие Nkx2.2 и Nkx6.1 (20).

Increase in the Number of Lh2A/B-Expressing Neurons Requires Both BMP Canonical Signaling and Suppression of Electrical Activity.

Затем мы исследовали, являются ли эффекты супрессии электрической активности и усиления передачи сигналов BMP на регуляцию экспрессии Lh2A/B последовательными или принадлежат независимым путям (Fig. S6). Наши результаты показали, что экспансия экспрессии Lh2A/B, индуцированная с помощью эктопического действия BMP, блокируется с помощью компенсации BMP-обусловленного снижения пиков Ca²⁺, использованием агониста напряжением регулируемого Na⁺ канала, veratridine (Fig. 3). Эта находка подтверждает зависимая от BMP и электрической активности экспрессия Lh2A/B не связана с независимыми путями (Fig. S6A). Однако этот результат всё ещё делает возможным два сценария: согласно одному супрессия пиков Ca²⁺ является линейной нижестоящей передаче сигналов BMP и поэтому достаточна для индукции экспрессии Lh2A/B (Fig. S6B), или согласно др. сценарию, при котором снижаются пики Ca²⁺, хотя всё ещё нижестоящий BMP пусковой механизм, действует совместно с BMP, чтобы индуцировать экспрессию дорсального фенотипа (Fig. S6C). Чтобы сделать выбор между этими возможностями, мы изучали эффект комбинированной супрессии электрической активности с ингибированием канонического сигнального пути BMP. Мы установили, что экспансия экспрессии Lh2A/B, вызванная супрессией электрической активности, предупреждается противодействием каноническому путем BMP, или за счет Noggin (который секвестрирует эндогенный BMP) или за счет Smad1/5/8-специфического ингибитора (Fig. 3), это свидетельствует в пользу механизма синергичного взаимодействия между передачей сигналов BMP и супрессией пиков Ca²⁺ для управления дорсальным фенотипом (Fig. S6C). Эти находки показывают, что взаимодействие между электрической активностью и передачей сигналов BMP регулирует спецификацию дорсальных комиссуральных нейронов. Более того, и BMP и супрессия спиковой активности Ca²⁺ необходимы, и ни один из них сам по себе недостаточен, чтобы индуцировать эктопическую экспрессию Lh2A/B в развивающемся спинном мозге. Эти данные подтверждают, что высокие уровни электрической активности являются критическими для предупреждения экспрессии дорсального комиссурального фенотипа в доменах вентральных нейронов и что в отсутствие такой активности, во всем остальном относительно низкие уровни BMP, присутствующие вентрально, достаточны для рекрутирования вентральных клеток в этот дорсальный фенотип.

Канонический сигнальный путь BMP управляется посредством рецептором-обеспечиваемого фосфорилирования Smad1/5/8 в С-терминальном домене (P-tail-Smad) и их последующей транслокации в ядро для регуляции экспрессии генов мишеней (10). Транслокация активных Smads в ядро предупреждается с помощью Erk1/2-обеспечиваемого фосфорилирования линкерного сайта Smad (37), и мы установили, что экспрессия CA-MEK, которая вызывает конституитивно фосфорилированные Erk1/2 (Fig. S3 C, and D), снижает уровень BMP-индуцированного P-tail-Smad в развивающейся нервной трубке (Fig. S7). Уровни электрической активности модулируют уровни активной Erk1/2, которые выше в вентролатеральных доменах развивающегося спинного мозга (Fig. S8), где спиковая активность Ca²⁺ выше. Интересно, что экспрессия CA-MEK предотвращает действие супрессоров пиков Ca²⁺ на спецификацию Lh2A/B (Fig. 3). Эти результаты подтверждают, что уровень активации Erk1/2 может иметь отношение к регуляции экспрессии Lh2A/B с помощью спиковой активности Ca²⁺.

Ca²⁺-Mediated Electrical Activity Modifies the Phosphorylation Status and Subcellular Levels of Smads.

В свете этой регуляции экспрессии Lh2A/B с помощью Ca²⁺-обеспечиваемой электрической активности и очевидной Smad зависимости, мы исследовали действие спиковой активности Ca²⁺ на tail-Smad1/5/8 фосфорилирование и субклеточную локализацию. Мы супрессировали или усиливали спиковую активность Ca²⁺ в изолированных нервных трубках и затем исследовали ткань с помощью Western блоттинга. Мы установили, что супрессия спиковой активности Ca²⁺ усиливает индуцированное с помощью BMP увеличение в уровне P-tail-Smad, тогда как усиление активности с помощью предварительного инкубирования нервной трубки с veratridine, сопровождаемое совместной инкубацией с BMP4/7, снижает этот уровень (Fig. 4). Эти эффекты обнаруживаются только в ядерной, но не в цитозольной фракции. Супрессия активности вызывает увеличение уровней в ядре P-tail-Smad даже в отсутствие экзогенного BMP (Fig. 4). Эти результаты демонстрируют, что величина привлечения Smad в ядро не только зависит от уровня BMP, но и также от уровня электрической активности.

Discussion

Это исследование демонстрирует, что BMP передает сигналы действительно эмбриональным спинальным нейронам путем регуляции уровней пиков Ca²⁺ и т.о., вносит вклад в вентродорсальный градиент электрической активности. Этот градиент спиковой активности Ca²⁺ регулирует Smad-обеспечиваемую передачу сигналов BMP и необходим для ограничения BMP-индуцируемой экспансии спецификации дорсальных комиссуральных нейронов в вентральные домены (Fig. 5). Регуляция спецификации спинальных клеток с помощью электрической активности была также продемонстрирована на эмбриональном спинном мозге кур. Ингибирование спонтанной электрической активности подавляет экспрессию транскрипционных факторов Lim1 и Islet1 в развивающихся двигательных нейронах (27). Следовательно, принятая модель градиентов морфогенетических белков, управляющих программой спецификации спинальных клеток, нуждается в расширении за счет включения градиентов др. онтогенетических сигналов, таких как электрическая активность вдоль дорсовентральной ости спинного мозга, которая затем ведет к рекрутированию специфической комбинации транскрипционных факторов и к фенотипической специализации.

Наши находки подтверждают, что MAPKs участвуют во взаимодействии между BMP и Ca²⁺-зависимой электрической активностью. Это подчеркивает, что потенциальное взаимодействие может быть многосторонним от острой модуляции активности йонных каналов до долговременной регуляции генной экспрессии (Fig. 5). Взаимодействия между MAPKs и BMPs существуют в нескольких системах. BMP4 поддерживает самообновление мышиных эмбриональных стволовых клеток путем ингибирования MAPKs киназ Erk1/2 и p38, которые в свою очередь негативно модулируют Smad1/5-обеспечиваемую транскрипцию (38). BMP4 и Erk1/2 взаимодействуют также антагонистически во время нейральной индукции у эмбрионов Xenopus (39). Др. сигнальные пути и точки взаимодействия, связывающие передачу сигналов Ca²⁺ и Smad-управляемую регуляцию генной экспрессии, были идентифицированы и они также могут участвовать во взаимодействии, описанном здесь. Calmodulin взаимодействует с белками Smad зависимым от Ca²⁺ способом (40). Это взаимодействие приводит к модуляции передачи сигналов Smad1 и Smad2 в развивающихся эмбрионах Xenopus, это влияет на раннюю эмбриональную вентрализацию и дифференцировку мезодермы (41, 42). Взаимодействие между электрической активностью и передачей сигналов Smad может также существовать на уровне конкуренции за транскрипционные коактиваторы: напр., cAMP responsive element binding (CREB) белок, фосфорилирование которого зависит от активности, может подавлять коактиваторы, также необходимые для Smad; или путем интеграции транскрипционных активностей Smad и CREB на уровне промоторов специфических генов (43, 44). Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить молекулярные механизмы, используемые для регуляции дифференцировки дорсальных комиссуральных нейронов, и разные уровни, на которых электрическая активность и передача сигналов BMP взаимодействуют.

Спецификация дорсовентральных спинальных клеток зависит от интеграции сигнальных путей Wnts, Sonic hedgehog (Shh) и BMP. Wnts и BMPs противодействуют вентрализующему действию Shh и наоборот, Shh противодействуют дорсализующему действию BMPs в развивающемся спинном мозге (45-47). Точные механизмы, лежащие в основе их взаимодействий понятны не полностью. Исходя из данного исследования и универсального характера передачи сигналов Ca²⁺, можно предсказать, что динамика Ca²⁺ может предоставить правдоподобный механизм интеграции разных сигнальных путей морфогенов. В нашей предыдущей работе было показано, что в развивающемся спинном мозге Shh оказывает противоположный эффект на спиковую активность Ca²⁺ (20) по сравнению со снижением с помощью BMP, представленному здесь. Shh увеличивает спиковую активность Ca²⁺ путем привлечения Gai и phospholipase C, и за счет участия receptor potential channel 1 в мимолетном притоке Ca²⁺, приводя к кратковременному появлению IP₃ в первичной ресничке, скоррелированному с пиками Ca²⁺(20). Если мы примем во внимание эти два исследования, то станет ясно, что оба морфогенетических белка вносят вклад противоположным способом в градиент спиковой активности Ca²⁺, не просто за счет подавления пути один другого, но за счет разных молекулярных механизмов. Обладая разными механистическими стратегиями модуляции спиковой активности Ca²⁺ можно генерировать более изысканные тонко регулируемые уровни активности. Этот сценарий, в свою очередь, может позволить более точное считывание градиентов этих конкурентных морфогенетических белков. Было бы интересно определить, как Shh и BMP конкурируют за регуляцию спиковой активности Ca²⁺ и как этот баланс действует на дифференцировку спинальных нейронов.

Здесь мы продемонстрировали, что взаимодействие между BMP и электрической активностью регулирует спецификацию комиссуральных нейронов в эмбриональном спинном мозге. Преимущества использования электрической активности в качестве регуляторного фактора дифференцировки спинальных нейронов становятся очевидными, если принять во внимание, что нервная система уже готова интерпретировать изменения во внутренне присущей электрической активности или во внешнесредовых стимулах и приспосабливаться соответственно. В самом деле, гомеостатические изменения в экспрессии нейротрансмиттеров в развивающемся спинном и головном мозге возникают, когда электрическая активность модифицируется или с помощью молекулярных или фармакологических пертурбаций или изменений в сенсорных стимулах (21-23). Недавно было показано, что дифференцировка сенсорных нейронов ганглиев дорсальных корешков рыбок данио зависит от уровня ранней сенсорной стимуляции посредством BDNF-зависимого неклеточного автономного механизма (48). Зависит ли детерминация относительных количеств сенсорных дорсальных спинальных клеток в противовес вентральным нейронам непосредственно от участия в моторной функции и может быть обусловлено изменениями во внутренне присущей электрической активности и ранней перцепции средовых стимулов, является очень важным вопросом и ждет своего разрешения.

Interplay between electrical activity and bone morphogenetic protein signaling regulates spinal neuron differentiationImmani Swapna and Laura N. Borodinsky Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 Oct 2;109(40):16336-41. doi: 10.1073/pnas.1202818109.

Interplay between electrical activity and bone morphogenetic protein signaling regulates spinal neuron differentiation
Immani Swapna and Laura N. Borodinsky
Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 Oct 2;109(40):16336-41. doi: 10.1073/pnas.1202818109.