科学家揭示了基本电机电路的电路
Salk Institute的科学家们已经发现了一种允许动物行走的关键类型神经元的发育来源,这是一个可以帮助为脊髓损伤或其他与疾病相关的其他电机障碍的新疗法铺平道路。
脊髓含有一种神经元网络,能够在很大程度上以自主方式运行,从而允许动物进行简单的节奏行走运动,最小的关注给我们能力,例如,在电话交谈时走路。这些电路控制性质,例如踩踏每只脚或起动步行或跑步的节奏。
由Salk教授Martyn Goulding领导的研究人员首次鉴定了脊髓中的神经元的第一次负责控制该运动电路的关键输出,即同步激活和停用相反肌肉以产生平滑弯曲运动的能力(被称为屈肌 - 伸展剂交替)。调查结果是4月2日公布的神经元。
脊髓中的电动机电路由六种主要类型的中型细胞组装,这些细胞界面从激活或抑制肌肉的大脑和神经中下降之间的界面。牙龈和他的团队以前涉及一类Interneuron,V1 Interneurons,作为屈肌伸出电路的可能关键组件。然而,当v1 interneurons被删除时,团队看到屈肌 - 伸肌活动仍然完好无损,导致他们怀疑另一种类型的细胞也参与协调运动的这种方面。
为了确定屈肌伸出电路中的其他中间核,该团队在脊髓中寻找与脊髓中的其他细胞类似于V1神经元的特性。在这样做,他们开始专注于另一类神经元,其功能尚不清楚,V2B Interneurons。使用专门的实验设置,允许人们在脊髓本身中监视运动,当V2B中间核与V1型官能一起灭活时,该团队看到了一种同步模式的屈肌和伸肌活动。
该团队还表明,当两种类型的中间核灭活时,这种同步性导致了展示了一种类似破伤风的反应:肢体在一个位置冻结,因为它们不再具有所需的激励和抑制的推挽平衡移动。
这些调查结果进一步证实了120年前在诺贝尔奖获奖的神经科学家Charles Sherrington提出的假设,该屈曲extringor交替对于肢体的所有动物的运动是必不可少的。他提出了脊髓中的专门细胞,称为开关单元进行了这种功能。经过120年后,牙龈和研究人员现在已经发现了这些开关细胞的身份。
“我们的整个电机系统都是在屈肌扩展周围构建的;这是运动的基石组件,”Salk的弗雷德里克W.和Joanna J. Mitchell椅子的牙龈。“如果你真的想了解动物如何移动你需要了解这些切换单元的贡献。”
通过更彻底地了解围绕这种屈肌伸出电路的基础科学的基础科学,科学家们将处于更好的位置,例如,创建一个可以重新激活从大脑发送的脊髓或模拟信号的系统脊髓。
进一步探索
用户评论