研究人员揭示了新的组织原理 解释了脊椎动物如何发动机协调运动

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与三个齿轮的发动机协调运动。结果发表在科学杂志Neuron上。

运动的显着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且有节奏的运动，仍存在不确定性。

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。

“我们发现了一种新颖的组织原则，这对于执行直观上简单但尚不为人所知的功能至关重要：运动的开始和速度的变化，”卡罗林斯卡学院神经科学系教授Abdel El Manira说，带领研究。

研究人员结合斑马鱼的行为分析对神经元之间的连接(突触)进行了全面而定量的映射。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的，产生节奏的电路模块，这些模块可作为齿轮，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，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，因此我们在研究中获得的见解可直接适用于包括人类在内的哺乳动物。”“了解脑干和脊髓的回路如何启动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( ALS)。”