脊髓中发现运动引擎

瑞典卡罗林斯卡学院的研究人员揭示了一种新的组织原理，该原理解释了脊椎动物的运动是如何协调的，类似于有三个齿轮的发动机。研究结果发表在科学杂志上神经元．

运动的一个显著特征是它能够快速启动，并根据我们的意图改变速度。然而，对于节奏产生电路——移动引擎——如何在人脑中发挥作用，仍有不确定性脊髓能够立即将大脑指令转换为有节奏和适当节奏的运动。

用斑马鱼作为生物模型，卡罗林斯卡研究所的研究人员详细揭示了脊椎动物驱动运动的节奏生成引擎的完整重建。

“我们发现了一种新颖的组织原理，它对执行一种直观简单但人们知之甚少的功能至关重要:运动的开始和速度的变化，”领导这项研究的卡罗林斯卡学院神经科学系教授Abdel El Manira说。

研究人员结合斑马鱼的行为分析，对神经元之间的连接(突触)进行了全面和定量的映射。结果表明，脊髓中的兴奋性神经元驱动运动形成三个循环的节奏生成电路模块，充当齿轮，可以以慢速、中速或快速运动。这些电路将来自大脑的信号转换为协调的运动，速度与最初的意图一致。

“我们在研究中获得的见解可以直接适用于哺乳动物，包括人类，因为脑干和脊髓回路的组织原理是共享的脊椎动物Abdel El Manira说。“了解脑干和脊髓中的电路如何启动运动，以及速度是如何控制的，将开辟新的研究途径，旨在开发治疗人类神经疾病的策略，包括创伤性脊髓损伤和运动神经元退化性疾病比如肌萎缩性侧索硬化症(ALS)。”