隔离控制自主运动的电路

(bob游戏医学快讯)——异常复杂的电路网络将信号从大脑传输到脊髓，控制随意运动。研究人员一直面临着识别控制回路的挑战，但他们缺乏在神经层面解剖大脑产生自主运动的方式所需的工具。

最近，城市学院苏菲·戴维斯生物医学教育学院的医学教授约翰·马丁博士、博士后纳杰特·塞拉迪博士和其他同事采用了一种敏感的基因技术，消除了大脑皮层中的一个特定基因，并在这个过程中改变了电路。

研究小组假设，从大脑皮层延伸到脊髓的皮质脊髓束对随意的伸展运动很重要，但对更常规和刻板的行走运动并不重要。“我们推断，如果我们从基因上改变皮质脊髓束，我们会影响自愿的伸展运动，但不会影响走路。”马丁教授说。

在基因完整的小鼠中，皮质脊髓束信号从大脑皮层的一侧传递到脊髓的另一侧。这样的老鼠用一只手或另一只手，但不是两只手放在一起。

马丁教授和他的同事使用了特殊培育的小鼠，即敲除小鼠，将EphA4基因从大脑皮层中去除。这些老鼠是两只前肢并拢，而不是一只前肢。这是因为基因操作改变了回路;它使信号从大脑皮层的一侧传递到脊髓的两侧。

然而，他们的刻板行走没有受到影响。马丁教授说，这表明虽然自主运动依赖于皮质脊髓束，但行走依赖于大脑和脊髓其他部分的回路，这些部分不受基因操作的影响。

他补充说，这些发现“解决了一个棘手的问题，即如何更深入地了解大脑在自主运动中是如何运作的。”此外，他说，对随意回路如何运作的更深入的了解可能会导致对脑瘫的新认识，这种疾病的症状是在出生时皮质脊髓束受伤，人们在只打算移动一只手臂时，往往会对两只手臂做“镜像运动”。

这项研究由美国国家神经疾病和中风研究所资助，旨在了解大脑和脊髓回路对自主运动的影响。利用类似的遗传工具，他的团队希望进一步解剖皮质脊髓束运动回路的连接和功能，以恢复大脑或脊髓损伤后的运动。

研究结果发表在4月9日的《美国医学杂志》上神经科学杂志．