Neural Mechanisms of Mechanosensation Within the Body
Total Page:16
File Type:pdf, Size:1020Kb
Neural Mechanisms of Mechanosensation Within the Body The Harvard community has made this article openly available. Please share how this access benefits you. Your story matters Citation Williams, Erika. 2018. Neural Mechanisms of Mechanosensation Within the Body. Doctoral dissertation, Harvard Medical School. Citable link http://nrs.harvard.edu/urn-3:HUL.InstRepos:36923341 Terms of Use This article was downloaded from Harvard University’s DASH repository, and is made available under the terms and conditions applicable to Other Posted Material, as set forth at http:// nrs.harvard.edu/urn-3:HUL.InstRepos:dash.current.terms-of- use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email protected]!'<(!<1$.(&-71$"1B!'>!-0.! &.1&'(@!1.<('3"'4'B@!"1!='1-('4!'>!-0.&.!><1=-"'1&!"&!4":"-.$+!A'!$7-.D!-0.!:'4.=<47(! :.=071'&.1&'(&!(.H<"(.$!(.:7"1!<161'?1+!I'?.%.(D!-0.!$"&='%.(@!'>!-0.!:7::74"71! :.=071'&.1&'(!J".K'L!(7"&.&!-0.!"1-.(.&-"1B!/'&&"3"4"-@!-07-!-0"&!:'4.=<4.!"&!1'-!'14@! "1%'4%.$!"1!$.-.=-"'1!'>!.G-.(174!:.=071"=74!=<.&!"1!'<(!&6"1D!3<-!:7@!74&'!&<3M&.(%.! $.-.=-"'1!'>!:.=071"=74!=<.&!?"-0"1!-0.!"1-.(174!'(B71&!'>!-0.!3'$@+! ! ! """! "#$%&!'(!)'*+&*+,! -*+.'/01+2'*!3333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333!4! 5&16#*',&*,#+2'*!2*!2*+&.*#%!'.7#*,!33333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333!4! "6&!8#88#%2#*!8&16#*',&*,'.!92&:';!3333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333!;<! =&1'./2*7!8&16#*',&*,2+2>&!#((&.&*+,!2*!+6&!>#70,!333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333!?@! ABC&.28&*+!DE!-*!F2>'!28#72*7!'(!92&:'G;!%2*&!*&0.'*,!333333333333333333333333333333333333333333333333!?<! -*+.'/01+2'*!333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333!?<! 5&+6'/,!333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333!?<! =&,0%+,!33333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333!?<! )'*1%0,2'*,!33333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333!?H! ABC&.28&*+!;E!-*!>2>'!28#72*7!'(!*&0.'*,!+6#+!&BC.&,,!92&:';!2*!+6&!#/0%+!33333333333333333!I@! -*+.'/01+2'*!333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333!I@! 5&+6'/,!333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333!I@! =&,0%+,!33333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333!ID! )'*1%0,2'*,!33333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333!I?! ABC&.28&*+!?E!J&+&1+2'*!'(!,+.&+16!,+280%2!2*!92&:';!K*'1KG'0+!7#*7%2#!33333333333333333333333!II! -*+.'/01+2'*!333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333!II! 5&+6'/,!333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333!II! =&,0%+,!33333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333!I<! )'*1%0,2'*,!33333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333!IL! M088#.N!3333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333!<@! O2$%2'7.#C6N!3333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333!<@! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! "%! P%',,#.N! ! ! ##N!O!7$.1'M7&&'="7-.$!%"(<&! *PQ!O!$'(&74!(''-!B71B4"'1! Q2JRP!O!Q2JR!(.=./-'(! QJPST!O!QM/('-."1!='</4.$!(.=./-'(!ST! FQ25!O!"1-(7B71B4"'1"=!47:"17(!.1$"1B! FU#!O!"1-(7:<&=<47(!7((7@! P#P!O!(7/"$4@M7$7/-"1B!&-(.-=0!(.=./-'(! ,#P!O!&4'?4@M7$7/-"1B!&-(.-=0!(.=./-'(! &"P;#!O!&:744!"1-.(>.("1B!("3'1<=4."=!7="$! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! %! #=61'?4.$B.:.1-&! A0716!@'<!-'!:@!>7:"4@D!-0.!2"3.(4.&!273!/7&-!:.:3.(&!71$!/(.&.1-D!-0.!J('B(7:!"1! ;.<('&=".1=.D!U*!J0*!J('B(7:D!71$!I,A!J('B(7:!>'(!-0.!='1&-71-!&<//'(-!71$! "1&/"(7-"'1+!A0716!@'<!-'!&'!:71@!>'(!-.=01"=74!0.4/!71$!.G/.(-"&.D!71$!:'&-!1'-734@!-0.! I7(%7($!#1":74!V7="4"-".&W!?"-0'<-!@'<!1'1.!'>!-0"&!?'(6!?'<4$!3.!/'&&"34.+!V"171="74! &<//'(-!>'(!-0"&!?'(6!?7&!-0('<B0!VXYZ#R[[R[Y!71$!;FI!U,AJMAXLQUYY[[T\+ %"! F1-('$<=-"'1! U.=071'&.1&7-"'1!"1!"1-.(174!'(B71&! ! F1-.(174!'(B71&!7(.!"1!='1&-71-!:'-"'1D!71$!&":"47(4@!='1&-71-4@!&<3E.=-!-'!7!%7(".-@! '>!:.=071"=74!>'(=.&!'>!=("-"=74!/0@&"'4'B"=74!&"B1">"=71=.+!57-"1B!(.&<4-&!"1!7==<:<47-"'1!'>! >''$!"1!-0.!&-':7=0!71$!:.=071"=74!$"&-.1&"'1!'>!-0.!&-':7=0!?744+!;.<(74!$.-.=-"'1!'>! &-':7=0!&-(.-=0!/47@&!7!=("-"=74!('4.!"1!>..$"1B!3.07%"'(+!F1!7$$"-"'1D!$"B.&-"'1!"1%'4%.&!-0.! :.=071"=74!/('/<4&"'1!'>!>''$!-0('<B0!&/0"1=-.(&!71$!'%.(!7//('G":7-.4@!LT!>..-!'>!7$<4-! 0<:71!"1-.&-"1.D!7!/('=.&&!&":"47(4@!:'1"-'(.$!71$!(.B<47-.$!3@!-0.!1.(%'<&!&@&-.:+! ](.7-0"1B!"&!=07(7=-.("K.$!3@!-0.!:.=071"=74!.G/71&"'1!71$!(.47G7-"'1!'>!-0.!=0.&-!=7%"-@! -'!B.1.(7-.!=071B.&!"1!/(.&&<(.D!71$!&<3&.H<.1-!>4'?!'>!7"(!"1-'!71$!'<-!'>!-0.!4<1B&+! ,.1&'(@!1.<('1&!:'1"-'(!(.&/"(7-'(@!:'%.:.1-!-'!(.B<47-.!3(.7-0!>(.H<.1=@!71$!$./-0D! ":/'(-71-!%7("734.&!>'(!7$.H<7-.!'[email protected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