35萬個從脊髓中產生的軸突的10%是運動神經，用來支配人體上肢運動。在所有的神經中，感覺神經軸突的數量與運動神經軸突數量比例至少為9：1。當遠端肢干運動時，只有1700個運動軸突支配著手部運動，所以感覺神經可能發揮更主要的作用。

人體手部的靈活運動來源于運動神經和感覺神經的相互配合相互作用。這種交互性尤其突出的體現在感覺信號通路受損的病人中，導致視覺神經受損的情況下同樣肢體無法正常活動。傳出神經軸突和傳入神經軸突是外周神經主要的兩個神經元成分。傳入軸突是通過突觸傳遞，能從皮膚感受器將所接受到的信息傳遞到脊髓和大腦，激活某些腦區而引起感覺。傳出神經也叫運動神經，把中樞神經系統的興奮傳到各個器官或外圍部分的神經。

脊髓水平上，傳入神經和傳出神經是分離的，但是一旦脊髓神經形成，二者將會混合在一起。在人體手臂中，多數為雙向傳遞的感覺神經和運動神經混合分布在臂叢神經和末端神經中。

盡管對臂叢神經分支的解剖已經有大量的研究，但對感覺和運動軸突的實際數量和分布知之甚少。尤其，控制人體肌肉的運動神經元數量存在不確定性。這種不確定性來源于運動神經元數量與肌肉控制準確性的關系上。定量化分析運動神經和感覺神經對周圍神經的影響一直受到現有技術的限制。

早期的實驗包括人體腹側和脊髓背根水平的分析，使用蘇木精，伊紅和銀染色。后來研究集中在神經纖維的形態學上，測量纖維直徑作為唯一的鑒別標準。然而，這種方法并不合適，因為α運動神經元和I型傳入纖維將會隨著年齡的增加改變，所以只用形態學參數不能完全區分開。為了克服標準形態學參數分析的局限性，研究人員開始將去神經支配術應用在傳入神經或傳出神經的技術中。但是，去神經支配術只能應用在實驗動物中。隨后，參考了類似以上實驗動物數據的定量分析人類傳入神經和傳入纖維數量的研究逐漸展開。

組織學技術的最新進展表明，利用乙酰膽堿酯酶活性在分子水平上來區分傳出神經和傳入神經。結果得出，膽堿乙酰轉移酶(ChAT)僅在傳出神經中表達。因為只有ChAT濃度很高的運動神經元才能被標記。

根據其他研究，維也納醫學院整形外科Dr Bernhard先生團隊現在已經確定了一種多克隆ChAT抗體，在周圍神經系統水平上選擇性標記運動神經。為了進一步定量分析人上肢的傳出神經軸突和傳入神經軸突的數量總和，他們在9例心臟跳動器官供者預先確定采集部位的神經標本上應用免疫熒光技術標記ChAT和神經纖維(NF)。

利用奧地利TissueGnostics公司自動定量分析軟件計算神經顯微（NF）陽性和 (NF和ChAT) 雙陽性的總數，通過這種方法我們首次記錄了整個臂叢神經及其分支的感覺神經和運動神經軸突數量和比例。此篇文章發表在Annals of Neurology雜志上。

實驗部分

利用TissueFax系統具備的通道聚焦功能，可以對AlexaFluor 568標記的NF進行聚焦并拍攝，并通過調節靈敏度閾值水平去除背景。由于樣本一小部分軸突存在自發熒光，可以通過短暫的藍色發射光照射進行漂白，并減少綠色通道的曝光時間，達到去除自發光的同時對綠色通道信號進行保護性采集。

在分析定量方面，利用StrataQuest軟件進行定量分析，比較了腹側脊髓根部（n = 3）的雙陽性軸突（ChAT和NF）和單陽性NF軸突的計數，以證明ChAT染色標記存在于所有運動軸突，其差異<1％（0.84±0.045）。

圖1：人類脊髓根部免疫熒光染色

E 使用抗ChAT和抗神經纖維（NF）抗體的免疫熒光雙重染色，顯示脊髓腹側根的ChAT免疫反應性和；F 缺乏脊髓背根的ChAT免疫反應性。放大的區域（E中的白色矩形）以分離的單個熒光通道呈現，顯示G的NF陽性信號和H的ChAT陽性信號的共定位。綠色和紅色分別代表異硫氰酸熒光素（ChAT）和德克薩斯紅（NF）（由于紅色和綠色染色的重疊，ChAT陽性軸突顯示為黃色）

圖2 從臂叢根部到手腕水平的軸突定量分析數據