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Neuron:脊髓的“运动引擎”被揭示

来源:本站原创 2020-01-23 03:33

2020年1月22日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,瑞典卡罗林斯卡研究所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如何协调运动。结果发表在《Neuron》杂志上。

运动的显著特征是它具有快速启动和改变速度以符合我们的意图的能力。但是,关于脊髓中的节奏产生电路(运动引擎)如何能够瞬时将脑部命令转换为有节奏的运动,仍然没有得到清楚的揭示。

Karolinska研究所的研究人员使用斑马鱼作为模型生物,详细揭示了驱动脊椎动物运动的节律产生引擎的完整重建过程。

(图片来源:Www.pixabay.com)

“我们发现了一种新的组织学规律,这对于运动的开始和速度的变化至关重要”卡罗林斯卡学院神经科学系教授Abdel El Manira说。

研究人员结合对斑马鱼的行为的分析,对神经元之间的连接(突触)进行了全面而定量的研究。结果表明,驱动运动的脊髓中的兴奋性神经元形成了三个循环,产生节奏的电路模块可作为齿轮,以低速,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,保持其速度与初始意图一致。

Abdel El Manira说:“鉴于脑干和脊髓回路的组织原理在脊椎动物中共有,因此我们的研究可直接适用于包括人类在内的其它哺乳动物。了解脑干和脊髓的回路如何引发运动以及如何控制速度将为旨在开发人类神经系统疾病(包括创伤性脊髓损伤和运动神经元退行性疾病,如肌萎缩性侧索硬化症的治疗策略开辟新的研究途径。”(生物谷Bioon.com)

资讯出处:Locomotor engine in the spinal cord revealed

原始出处:"Multiple rhythm generating circuits act in tandem with pacemaker properties to control the start and speed of locomotion". Jianren Song, Irene Pallucchi, Jessica Ausborn, Konstantinos Ampatzis, Maria Bertuzzi, Pierre Fontanel, Laurence D. Picton and Abdeljabbar El Manira. Neuron, online 22 January 2020, DOI: 10.1016/j.neuron.2019.12.030

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