研究发现神经元负责迅速停止行为和行动

神经元
资料来源:CC0 Public Domain

西达斯-西奈的研究人员首次在人类身上发现了负责取消计划行为或行动的神经元,这是一种高度适应性的技能,一旦失去,就会导致不必要的动作。

这些神经元被称为“停止信号神经元”,在帮助人们停止或中止他们已经在进行的行动方面至关重要。

“我们都有过这样的经历,坐在交通站点,开始踩油门,但随后意识到灯仍然是红色的,然后迅速再次踩下刹车,”西达斯-西奈大学神经外科、神经病学和生物医学科学教授Ueli Rutishauser博士说,他是该研究的资深作者,该研究发表在同行评审期刊在线上神经元.“这是首次在人类身上进行的此类研究,确定了大脑停止动作的潜在过程,这一点仍然知之甚少。”

Rutishauser说,这一发现揭示了这样的神经元存在于大脑中一个叫做颞叶的区域这是用脑深部刺激治疗帕金森病的常规靶点。

帕金森氏症是一种运动系统障碍,在美国影响了近100万人,患者同时遭受无法移动和无法控制过度运动的痛苦。长期以来,这种矛盾的症状组合被归因于大脑中调节运动开始和停止的区域功能紊乱。这个过程是如何发生的,大脑的哪个区域负责,尽管经过多年的深入研究,仍然难以确定。

现在,人们有了更清晰的认识。

吉姆·格纳特博士是美国国立卫生研究院通过推进创新技术进行大脑研究(Brain)计划的项目主任,该计划为该项目提供了资金,他解释说,这项研究有助于我们了解人类大脑是如何连接起来完成快速运动的。

“对于为快速运动而设计的运动系统来说,同样重要的是,要有一种‘停止控制’,就像计划中的认知变化一样,同时也要在一个人开始想要移动但还没有这样做时保持身体静止。”

为了得到他们的发现,西达斯-西奈研究小组研究了正在接受脑部手术植入深部脑刺激器的帕金森病患者,这是一种相对常见的治疗该疾病的手术。电极被放入大脑中负责运动控制的部分,可以在患者清醒时精确地瞄准设备。

研究人员发现,基底节区的一个部分——丘脑下核——的神经元表明需要“停止”一个已经开始的动作。这些神经元在出现停止信号后反应非常迅速。

“这一发现提供了更精确定位的能力作为回报,目标运动功能并避免停止信号神经元,”神经外科教授、该研究的共同第一作者亚当·马梅拉克医学博士说。

马米拉克指出,许多帕金森病患者都有冲动和无法停止不当行为的问题。下一步,Mamelak和研究团队将在这一发现的基础上,研究这些神经元是否也在这些更认知的停止形式中发挥作用。

马米拉克说:“有充分的理由相信他们会这样做,因为大量文献将无法停止和冲动联系起来。”“这一发现将有助于调查我们发现的神经元是否是连接这两种现象的共同机制。”

克莱顿·莫舍博士是这项研究的共同第一作者,也是Rutishauser实验室的项目科学家,他说,虽然长期以来人们一直假设这种神经元存在于特定的区域在人类中,这种神经元从未被观察到“在活动”。

“停止在屏幕上出现停止提示后迅速做出反应,这是能够抑制即将发生的动作的关键要求,”Mosher说。“我们的结果是人类单神经元中第一个可能由这种特定途径携带的信号。”


进一步探索

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更多信息:克莱顿·p·莫舍等人。背侧和腹侧下丘脑神经元在行动选择和取消中的独特作用,神经元(2021)。DOI: 10.1016 / j.neuron.2020.12.025
期刊信息: 神经元

引用:研究显示,负责快速停止行为、行动(2021年2月3日)的神经元从//www.puressens.com/news/2021-02-reveals-neurons-responsible-rapidly-behaviors.html检索到2022年7月9日
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