关于不同类型的脑细胞如何影响我们的运动的新知识

卡罗林斯卡学院(Karolinska institute)的研究人员绘制出了大脑纹状体区域的不同神经细胞如何处理信息，从而在正确的时间和精力下计划和执行我们的运动。研究结果发表在该杂志上细胞的报道研究表明，纹状体中不同类型的细胞接收来自大脑皮层完全不同部位的信号，因此对不同类型的信息作出反应。

许多行为发生在对感觉输入来自我们的环境。例如，在钢琴上播放新件时，我们根据我们听到的声音和来自键的感官反馈调整手指移动。Karolinska Institutet在瑞典的研究人员旨在通过研究允许我们将计划运动与触摸等感官信息对准的神经元网络来提高对此作品的理解。神经细胞(神经元)是这个功能的基础纹状体它是大脑中更大的结构基底神经节的一部分。

在弹钢琴时，我们指尖的感官反馈被处理在躯体感觉皮质大脑中专门负责触摸的区域。运动是由大脑中另一个叫做“运动”的部分来安排的皮质。来自躯体感觉皮层、运动皮层和丘脑等其他大脑区域的信息被发送到纹状体，纹状体是第一个将运动计划和感觉信息结合起来的地方。根据这些输入所传递的广泛信息，纹状体能够产生精确时间的输出信号，并将其发送回肌肉，使我们能够正确地按下钢琴上的下一个键。

“尽管人们早就知道纹状体是由不同类型的神经细胞卡罗林斯卡学院神经科学系博士生伊冯·约翰森说:“我们不清楚纹状体细胞是如何实现这一复杂功能的。”“为了解决这个问题，我们询问了哪个纹状体细胞群处理哪些传入信息。”

研究人员利用光遗传学等技术分析了纹状体中五种重要细胞类型中哪一种负责来自运动皮层、体感觉皮层和丘脑的通信。

对老鼠的研究表明，纹状体中棘神经元对代表触觉的感觉输入强烈反应。另一类纹状体神经元，低阈值尖峰中间神经元，几乎不会对携带感觉信息的输入做出反应，但会被来自运动皮层的输入强烈激活。与之形成鲜明对比的是，胆碱能中间神经元对丘脑输入的反应最为强烈，而丘脑输入被认为是通知我们我们的环境中正在发生重要的事情。

研究人员还发现，不同神经元类别的反应是由不同的受体组成介导的。由于某些受体比其他受体打开得更快，这些受体强烈地决定了反应的时间。

这些发现揭示了纹状体是如何系统地处理它接收到的大量信息的。

卡罗林斯卡学院神经科学系教授Gilad Silberberg说:“我们的工作表明，进入纹状体网络的信息流动是高度组织化的，针对不同纹状体神经元群的大量输入的属性是路径特异性的。”

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