從一個(gè)地方移動(dòng)到另一個(gè)地方是最基本的運(yùn)動(dòng)之一。在有需要時(shí)邁出第一步,到達(dá)目的地后終止運(yùn)動(dòng),行為目的決定了我們的移動(dòng)執(zhí)行速度,整個(gè)執(zhí)行過(guò)程需要一系列復(fù)雜程序。一篇最新文章報(bào)道了中腦的兩個(gè)區(qū)域(楔形核和腳橋核)在控制位移起始、速度和情境依賴的移動(dòng)力等方面扮演特定角色。
雖然運(yùn)動(dòng)的精確協(xié)調(diào)主要由脊髓神經(jīng)回路控制,但是,運(yùn)動(dòng)的片段式控制仍然需要腦干下行信號(hào)激活脊髓神經(jīng)回路。
中腦電路包含許多不同類型神經(jīng)元,谷氨酸能神經(jīng)元(glutamatergic neurons)已被證明是中腦的主要神經(jīng)元。
如今,研究人員運(yùn)用光遺傳學(xué)等先進(jìn)技術(shù),通過(guò)研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中神經(jīng)元類型和定位,設(shè)計(jì)藥物或用光激活或滅活特定神經(jīng)細(xì)胞群,研究它們對(duì)小鼠運(yùn)動(dòng)輸出的影響。
來(lái)自哥本哈根大學(xué)的研究人員首次證明,中腦“啟動(dòng)神經(jīng)元”和“停止神經(jīng)元”共同定義了運(yùn)動(dòng)的片段式天性。
我們發(fā)現(xiàn),楔形核(Cuneiform Nucleus,CnF)和腳橋核(pedunculopontine nucleus,PPN)的神經(jīng)元都能啟動(dòng)位移,激活這些區(qū)域有助于慢速運(yùn)動(dòng)的維持和速度調(diào)節(jié)。但是,只有CnF能引起高速逃跑位移活動(dòng)。相反,PPN神經(jīng)元更青睞慢速運(yùn)動(dòng)。
正確理解小鼠運(yùn)動(dòng)控制相關(guān)大腦功能是克服殘疾人運(yùn)動(dòng)障礙的墊腳石。“我們知道帕金斯癥影響基底核(basal ganglia),后者是PPN的主要輸入來(lái)源。帕金斯癥患者很明顯的癥狀是步態(tài)障礙。深部腦刺激技術(shù)已被用于帕金斯治療。如今,根據(jù)這項(xiàng)研究,研究人員們認(rèn)為,植入精細(xì)腦刺激電極靶向作用CnF或PPN,將有利于提高患者運(yùn)動(dòng)能力。對(duì)那些因運(yùn)動(dòng)起始環(huán)節(jié)遭受影響的脊髓損傷患者,也可采取類似方法。
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