Annak ellenére, hogy a gerincvelő a központi idegrendszernek egy viszonylag egyszerűbb felépítésű területe, meglepően keveset tudunk idegsejtjeinek felépítéséről és az általuk kialakított kapcsolatairól. A rendelkezésre álló adatok túlnyomórészt rágcsálókból, macskából és majomból származó gerincvelői neuronok szomatodendritikus sajátságaira, elektrofiziológiai jellemzőire, illetve a neuronok neurokémiai markereire vonatkoznak. A neuronális működés szempontjából azonban a szomatodendritikus területek a neuronok receptív részét képezik, míg hálózati szempontból legalább ilyen jelentős kimenetük az axonjuk, amelyről a felületes laminákban található idegsejtek esetében elenyésző ismeretekkel rendelkezünk. Az elmúlt évtizedben a központi idegrendszer más területein rutinszerűvé vált túlélő agyszeletpreparátumok alkalmazásával a gerincvelői hátsó szarv területén is megtörtént bizonyos sejttípusok kapcsolatrendszerének vizsgálata. A substantia gelatinosa egyes gátló sejtjei, a III-as lamina cholinerg sejtjei, illetve az I-es lamina projekciós és interneuronjainak esetében születtek az axon részletes leírását célzó közlemények. Ezidáig azonban a gerincvelői idegsejtek individuális axonjainak morfometriai elemzését, laminák szerinti eloszlását és lehetséges célpontjainak kvantitatív analízisét szisztematikusan, legjobb tudomásunk szerint, egyetlen kutatócsoport sem végezte el.

A neuronális kapcsolatok ismerete ugyanakkor a központi idegrendszer más területein számos alapvető idegrendszeri folyamat leírását, illetve különböző idegrendszeri megbetegedések pathomechanizmusának megfejtését tette lehetővé. Ezek alapján elmondható, hogy a fájdalom lehető leghatékonyabb, illetve a fájdalom típusának legmegfelelőbb csillapításához ugyanígy elengedhetetlen lenne a fájdalominformáció feldolgozását első vonalban végző hátsó szarvi neuronok pontos kapcsolatrendszerének ismerete.

A közelmúltban a ferde infravörös LED megvilágítási technika segítségével lehetővé vált a gerincvelő felszínes lamináiban található, in vivo kísérletekben nehezen tanulmányozható neuronok in vitro körülmények között történő vizsgálata. Ez a technika nemcsak az eddig nehezen tanulmányozható neuronok célzott jelöléséhez járult hozzá, hanem a sejtek morfológiáját is megőrzi, ezáltal lehetővé teszi azok lokális axonelágazódási mintázatának, kapcsolatrendszerének vizsgálatát.

Even though the spinal cord has a relatively simple structure within the central nervous system, little is known about the structure of the fine structure of its neurons and the connections they make. The available data relate predominantly to the somatodendritic properties, electrophysiological characteristics and neurochemical markers of spinal cord neurons from rodents, cats and monkeys. However, from the point of view of neuronal function, somatodendritic areas are the receptive part of neurons, whereas, their axon is at least as important as an output in the network, of which little is known for neurons located in superficial laminae. In the last decade, the use of brain slice preparations, which has become routine in other areas of the central nervous system, has advanced the investigation of the connectivity of certain cell types in the dorsal horn of the spinal cord. The axon of some inhibitory neurons in the substantia gelatinosa, cholinergic cells of lamina III, and projection and interneurons of lamina I have been described in detail. However, to our knowledge, no research group has systematically performed morphometric analysis of individual axons of spinal cord neurons, their distribution by laminae and quantitative analysis of potential targets.

At the same time, knowledge of neuronal connections in other areas of the central nervous system has made it possible to describe some fundamental neural processes and to decipher the pathomechanisms of various neurological diseases. This suggests that to achieve more effective pain relief and to find the most appropriate relief for certain types of pain, it would be equally essential to know the connections of the dorsal horn neurons that perform the first-line processing of pain information.

Recently, the oblique infrared LED illumination technique has made it possible to study intact neurons in the superficial laminae of the spinal cord under in vitro conditions. This technique has not only contributed to the targeted labelling of hitherto difficult-to-study neurons but also preserves the morphology of the cells, thus allowing the study of their local axon branching patterns and connectivity.