细胞:新的研究表明 脊髓中的一个神经元协调哺乳动物的行走速度

来源：原创网站2022-01-31 23:58

大多数科学家以前认为，这样复杂的任务只能由复杂的神经回路来处理，并由不同类型的神经元来完成。这种被称为中央模式发生器的电路组合似乎操纵着一切。然而，Mentis的最新研究表明，在这个电路组合中，只有一种类型的神经元完全负责保持我们的双腿步调一致。

2022年1月31日/Bion/-步行是最自然的运动。我们不假思索地把一只脚放在前面，然后是下一只脚，不断地推着我们前进。那么，如果我们没有有意识地指挥神经和肌肉之间的这种复杂的相互作用，那么它是什么呢？

哥伦比亚大学的神经科学家乔治门蒂斯博士说：“正如人们所料，是大脑启动了这项运动。”Mentis研究控制行走的回路，旨在为肌萎缩侧索硬化(ALS)、脊髓性肌萎缩(SMA)和脊髓损伤患者寻找新的治疗方法。Mentis说，我们许多行走肌肉的协调是由脊髓中的神经元处理的。

这是一项复杂的任务：这些神经元必须在精确的时间发出信号，使左腿和右腿交替运动——左、右、左、右——并使每条腿的屈伸肌交替收缩。

大多数科学家以前认为，这样复杂的任务只能由复杂的神经回路来处理，并由不同类型的神经元来完成。这种被称为中央模式发生器的电路组合似乎操纵着一切。

然而，Mentis的最新研究表明，在这个电路组合中，只有一种类型的神经元完全负责保持我们的双腿步调一致。相关研究成果发表在2022年1月20日的《细胞》杂志上，标题为“腹侧脊髓小脑追踪神经元对哺乳动物运动的控制”。

图片来自单元格，2022，doi :10.1016/j . cell . 2021 . 12 . 014

就像一个小教官，没有这些神经元的集体指挥：“左、右、左、右”，我们将一事无成。

这些神经元——特别是腹侧脊髓小脑束神经元——具有与其他脊髓神经元接触和协调肌肉运动的能力。

在这项新的研究中，Mentis和他的同事发现，当这些神经元在自由活动的成年小鼠中被化学物质沉默时，这些小鼠就不能再正常活动了。化学物质失效后，它们恢复了正常运动。此外，

通过光或药物激活这些神经元可以诱导年轻小鼠的运动行为。Mentis说，“换句话说，这些神经元对运动行为来说既是必要的，也是足够的。”

Mentis还发现，这些神经元高度相关，这可能有助于它们产生运动所需的复杂节律模式的能力。

这些发现对于开发脊髓损伤或运动障碍患者的新疗法具有重要意义。Mentis说，“例如，对于脊髓断裂的人来说，仅仅重新连接大脑和脊髓可能还不够。我们的发现表明，你还必须恢复腹侧脊髓小脑束神经元的正常活动，以确保中央模式发生器的正常运行。任何事情都必须在刺激某些神经元和抑制其他神经元之间保持严格的平衡。如果这种平衡被破坏，你就不会有协调的运动。”(100yiyao.com 100医疗网)

参考文献：

约书亚查里夫等人。Cell，2022，doi :10 . 1016/j . cell . 2021 . 12 . 014。

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