從一個地方移動到另一個地方是最基本的運動之一。在有需要時邁出第一步,到達目的地后終止運動,行為目的決定了我們的移動執行速度,整個執行過程需要一系列復雜程序。一篇最新文章報道了中腦的兩個區域(楔形核和腳橋核)在控制位移起始、速度和情境依賴的移動力等方面扮演特定角色。
雖然運動的精確協調主要由脊髓神經回路控制,但是,運動的片段式控制仍然需要腦干下行信號激活脊髓神經回路。
中腦電路包含許多不同類型神經元,谷氨酸能神經元(glutamatergic neurons)已被證明是中腦的主要神經元。
如今,研究人員運用光遺傳學等先進技術,通過研究神經網絡中神經元類型和定位,設計藥物或用光激活或滅活特定神經細胞群,研究它們對小鼠運動輸出的影響。
來自哥本哈根大學的研究人員首次證明,中腦“啟動神經元”和“停止神經元”共同定義了運動的片段式天性。
我們發現,楔形核(Cuneiform Nucleus,CnF)和腳橋核(pedunculopontine nucleus,PPN)的神經元都能啟動位移,激活這些區域有助于慢速運動的維持和速度調節。但是,只有CnF能引起高速逃跑位移活動。相反,PPN神經元更青睞慢速運動。
正確理解小鼠運動控制相關大腦功能是克服殘疾人運動障礙的墊腳石。“我們知道帕金斯癥影響基底核(basal ganglia),后者是PPN的主要輸入來源。帕金斯癥患者很明顯的癥狀是步態障礙。深部腦刺激技術已被用于帕金斯治療。如今,根據這項研究,研究人員們認為,植入精細腦刺激電極靶向作用CnF或PPN,將有利于提高患者運動能力。對那些因運動起始環節遭受影響的脊髓損傷患者,也可采取類似方法。
|