您的位置:首页 >知识经验 >

关于不同脑细胞类型如何影响我们运动的新知识

Karolinska Institutet 的研究人员已经绘制出大脑纹状体中不同神经细胞如何处理信息以在正确的时间以正确的活力计划和执行我们的动作。发表在《细胞报告》杂志上的研究结果表明,纹状体中的不同细胞类型接收来自大脑皮层完全不同部分的信号,从而对不同类型的信息做出反应。

许多行为是响应来自我们环境的感官输入而发生的。例如,在钢琴上弹奏一首新曲子时,我们会根据听到的声音和琴键的感官反馈来调整手指的动作。瑞典卡罗林斯卡医学院的研究人员旨在通过研究神经元网络来加深我们对其工作原理的理解,该神经元网络使我们能够将计划的动作与触觉等感官信息保持一致。构成此功能基础的神经细胞(神经元)位于纹状体中,纹状体是大脑中称为基底神经节的较大结构的一部分。

弹钢琴时,我们指尖的感觉反馈在体感皮层(专门负责触觉的大脑区域)中进行处理。运动是在大脑的一个单独部分计划的,称为运动皮层。来自体感皮层、运动皮层和丘脑等其他大脑区域的信息被发送到纹状体,这是运动计划和感觉信息结合的第一个实例。基于这些输入传递的广泛信息,纹状体能够产生一个精确定时的输出信号,该信号被发送回肌肉,使我们能够正确地按下钢琴上的下一个键。

“虽然人们早就知道纹状体由不同类型的神经细胞组成,但尚不清楚纹状体细胞是如何实现这种复杂功能的,”Yvonne Johansson 博士说。卡罗林斯卡学院神经科学系学生。“为了解决这个问题,我们询问了哪些纹状体细胞群处理哪些传入信息。”

研究人员使用光遗传学和其他技术来分析纹状体中五种重要细胞类型中的哪一种负责运动皮层、体感皮层和丘脑的通信。

对小鼠的研究表明,纹状体中型多刺神经元对代表触觉的感觉输入有强烈反应。另一类纹状体神经元,即低阈值尖峰中间神经元,几乎不会对携带感觉信息的输入做出反应,但会被来自运动皮层的输入强烈激活。形成鲜明对比的是,胆碱能中间神经元对丘脑输入的反应最为强烈,这些输入被认为可以通知我们环境中正在发生一些重要的事情。

研究人员还发现,不同神经元类别的反应是由不同的受体成分介导的。由于某些受体比其他受体打开得更快,因此受体会强烈影响反应的时间。

免责声明:本文由用户上传,如有侵权请联系删除!