Habilidades motoras como tomar una taza de café o golpear una pelota requieren la comunicación entre el córtex cerebral y el cerebelo.  Estas conexiones se realizan a través de los pontinenúcleos (de su sigla en inglés NP), situados en la parte ventral del cerebro y compuestos principalmente por neuronas glutamatérgicas. Las neuronas NP se originan a partir de un grupo de células neuroepiteliales en proliferación que residen en el rombiclip (RL) situado en el cerebro posterior en desarrollo. En concreto, las células que expresan Wnt1 y Atoh1 en el RL caudal (RLc) dan lugar a las neuronas PN glutamatérgicas.  Las neuronas PN nacen durante el día embrionario 12,5 (E12,5) a E18,5 en el ratón y migran tangencialmente a lo largo de la corriente anteriorextramural (AES) hasta alcanzar la protuberancia ventral.

Un estudio de los investigadores del Baylor College of Medicine y el Texas Children's Hospital (EEUU) ha descubierto seis linajes neuronales distintos en la región del puente de Varolio del tronco encefálico y revelado nuevos conocimientos sobre su vulnerabilidad diferencial a la pérdida parcial de Atoh1, un gen crucial para el desarrollo de las neuronas pontinas. El estudio fue dirigido por la Dra. Huda Y. Zoghbi, investigadora del Howard Hughes Medical Institute, también profesora distinguida del Baylor College of Medicine y directora fundadora del Jan and Dan Duncan Neurological Research Institute (Duncan NRI) del Texas Children's Hospital.

En los mamíferos, ciertas células precursoras "madre" del rombencéfalo en desarrollo se diferencian en neuronas pontinas principalmente por la acción de este gen descubierto por el laboratorio de Zoghbi,  que codifica un factor de transcripción, controla la expresión de muchos otros genes y regula multitud de funciones biológicas críticas que van desde la respiración y el equilibrio hasta la audición. Sin embargo, su función exacta en las neuronas pontinas había sido un misterio y no estaba claro cómo un conjunto aparentemente homogéneo de células progenitoras que expresan Atoh1 dirige la enorme variedad de movimientos motores que humanos y animales realizan de forma rutinaria.

Para explorar esta cuestión, se estudiaron ratones que carecían de una copia de Atoh1 con otra copia también modificada genéticamente, lo que provocó la pérdida parcial de su función. Curiosamente, estos ratones no solo mostraban un retraso en el desarrollo de las neuronas pontinas, sino que también tenían un grupo significativamente más pequeño.

Así descubrieron que la función del gen era crítica para cada etapa de la formación de las neuronas pontinas: desde dirigir la producción de células madre, mantener su supervivencia y promover su migración, hasta diferenciarse en varios subtipos neuronales.

Para sorpresa del equipo, las células "madre" de los núcleos pontinos en ratones se diferenciaron en seis subtipos nuevos. Se trataba de un hallazgo inesperado porque los estudios anatómicos y de conectividad previos solo habían identificado dos subtipos.

Además, el equipo descubrió que la reducción parcial de la función de Atoh1 afecta solo a una población selecta de neuronas de los núcleos pontinos, lo que sugiere que Atoh1 probablemente desempeña funciones diferentes en cada uno de estos subtipos, lo que podría explicar las diferencias en sus vulnerabilidades a su pérdida.