新知识如何不同的大脑细胞类型有助于我们运动

卡罗林斯卡医学院的研究人员绘制不同的大脑区域纹状体神经细胞如何处理信息为我们的运动计划和执行在合适的时间和合适的活力。结果,在《华尔街日报》细胞的报道显示,不同细胞类型的纹状体从完全不同的接收信号的部分大脑皮层,从而应对不同类型的信息。

许多行为发生在回应感觉输入从我们的环境。例如,当在钢琴上一块新的,我们根据我们听到声音调整我们的手指运动和感觉的反馈键。瑞典卡罗林斯卡医学院的研究人员旨在提高我们理解这是如何工作的神经网络,通过研究可以让我们调整计划运动等感官信息联系。神经细胞(神经元),这个函数构成的纹状体,这是结构的一部分大脑基底神经节。

在玩钢琴,从我们的指尖感觉反馈处理躯体感觉皮质的大脑区域专业化的联系。大脑的运动计划在一个单独的部分称为电动机皮质。信息从躯体感觉皮质运动皮层和丘脑等其他大脑区域被发送到纹状体,它是第一个实例运动计划和感官信息的总和。基于广义信息由这些输入,纹状体是能够产生一个精确定时输出信号发送回肌肉和允许我们在钢琴上正确地按下一个键。

“虽然早就知道,纹状体是由不同类型的神经细胞,目前尚不清楚如何纹状体的细胞实现这个复杂的功能,“伊冯·约翰逊说,博士生的神经科学,卡罗林斯卡医学院。”来解决这个问题,我们问,纹状体的细胞种群过程中传入的信息。”

研究人员使用光遗传学等技术,分析这五种重要的细胞类型的纹状体运动皮层负责沟通,躯体感觉皮层和丘脑。

小鼠的研究表明,纹状体神经元中带刺的强烈回应感觉输入代表触摸的感觉。纹状体神经元的另一个类,低门槛中间神经元激增,很难应对输入携带感官信息但强烈激活运动皮层的输入。与之形成鲜明对比的是,胆碱能中间神经元反应最强烈丘脑的输入被认为通知我们,重要的事情是发生在我们的环境。

研究人员还发现,不同的神经元类的反应是由不同的受体成分。开放比其他人更快一些受体,受体形状强烈的时间响应。

结果揭示在纹状体是如何系统地处理接收到的大量信息。

“我们的工作表明,信息的流动到纹状体网络是高度组织和众多的属性输入目标pathway-specific不同纹状体神经元的数量,”吉拉德·Silberberg说,美国神经科学教授,卡罗林斯卡医学院。

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