脊髓中发现运动引擎

瑞典卡罗林斯卡学院的研究人员揭示了一种新的组织原理，它解释了脊椎动物的运动是如何协调的，类似于一个有三个齿轮的发动机。研究结果发表在科学杂志上神经元．

运动的一个显著特征是它能够快速启动，并根据我们的意图改变速度。然而，对于产生节奏的电路——运动引擎——在人类大脑中是如何运作的，仍然存在不确定性脊髓能够立即将大脑的指令转换成有节奏和适当节奏的运动。

用斑马鱼做生物模型在美国，卡罗林斯卡学院(Karolinska institute)的研究人员详细展示了脊椎动物驱动运动的节奏产生引擎的完整重建。

“我们发现了一种新颖的组织原理，它对完成一种直观上简单但人们知之甚少的功能至关重要:运动的开始和速度的改变，”领导这项研究的卡罗林斯卡学院神经科学系教授Abdel El Manira说。

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)进行了全面和定量的测绘。结果显示，脊髓中的兴奋性神经元驱动运动形成三个循环，节奏产生电路模块，作为齿轮，可以参与在慢，中或快速移动速度。这些电路将大脑发出的信号转换成与最初意图一致的协调运动。

“我们在研究中获得的见解可以直接适用于哺乳动物，包括人类，因为脑干和脊髓回路的组织原理是共享的脊椎动物Abdel El Manira说。“了解脑干和脊髓中的回路是如何启动运动的，以及速度是如何被控制的，将开辟新的研究途径，旨在开发治疗人类神经疾病的策略，包括创伤性脊髓损伤和运动神经元。退化性疾病比如肌萎缩性侧索硬化症。”