Neuron：特殊的大脑回路或能控制机体的运动速度

来源：100医药网原创 2022-12-08 11:22

来自瑞典卡罗琳学院等机构的科学家们通过研究揭示了机体大脑如何编码运动的开始、持续时间以及速度的突然变化。

运动的灵活性需要准确控制运动的开始、持续时间和速度，然而，脑干回路是如何编码并传到这些运动参数的，研究人员并不清楚。近日，一篇发表在国际杂志Neuron上题为 Brainstem circuits encoding start, speed, and duration of swimming in adult zebrafish 的研究报告中，来自瑞典卡罗琳学院等机构的科学家们通过研究揭示了机体大脑如何编码运动的开始、持续时间以及速度的突然变化。

运动（即以行走、跑步或游泳的形式四处走动）是一种能让我们与周围世界互动的普遍行为，而准确控制运动过程的开始和持续时间，以及及时执行活力和速度变化的能力是运动灵活性的关键特征，比如，我们突然能够改变运动的速度，从慢走到跑步，从而适应我们周围的环境。研究者Abdel El Manira说道，此前利用斑马鱼作为模式系统进行研究，我们揭示了脊髓中负责执行运动的神经元会在由三个模块组成的回路中进行组装，这些模块能作为增加速度的换挡机制。

特殊的大脑回路或能控制机体的运动速度。

图片来源：Neuron (2022). DOI:10.1016/j.neuron.2022.10.034

然而目前研究人员亟待解决的问题就是位于大脑脑干中的上游回路是如何编码并将运动速度的开始、持续时间和改变传输给位于脊髓中的执行回路的；通过利用成年斑马鱼的相对可及性，加上广泛的技术，研究人员如今就能揭示出两个大脑回路或许能够编码运动速度的开始、持续时间和突然改变。

大脑回路代表了编码运动开始、持续时间、速度和活力的命令程序的最初步骤，这两种指令流能通过直接进入脊髓回路，从而使得动物能通过调节运动速度和强度在其所处的环境中进行导航，同时还能控制住方向性，成年斑马鱼中的这些机制能被推测道哺乳动物模型系统中；下一步，研究人员将会绘制出这些大脑回路和脊髓中驱动运动的大脑回路之间的特殊连接。研究人员希望本文中所揭示的回路能帮助指导设计新型的疗法策略，从而帮助恢复机体创伤口脊髓损伤的运动功能。

综上，本文研究结果为独立的大脑脑干亚群如何实施灵活的运动指令提供了机制上的见解，这两种脑干指令亚群能被适当地进行组装从而整合环境线索，因此就能够产生灵活的游泳运动从而匹配动物的行为需求。（100yiyao.com）

原始出处：

Eva M. Berg，Leander Mrowka，Maria Bertuzzi, et al. , Neuron (2022). DOI:10.1016/j.neuron.2022.10.034

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