Ученые из США показали, что для контроля и регуляции движений достаточно активности нейронов переднего спинно-мозжечкового проводящего пути. Ранее считалось, что они осуществляют связь спинного мозга с мозжечком, а для осуществления движения необходима активность головного и спинного мозга. Однако нейроны переднего спинно-мозжечкового проводящего пути способны самостоятельно инициировать движение, которое также невозможно без их участия. Статья опубликована в журнале Cell.
Ученым давно известно, что сигналы, инициирующие движения, исходят из головного мозга, а нейроны, отвечающие за выполнение движения, находятся в спинном мозге. Однако ученые из Колумбийского университета показали, что для регуляции и выполнения движений достаточно единственного типа нейронов — нейронов переднего спинно-мозжечкового проводящего пути (ventral spinocerebellar tract neurons, VSCTs).
«Мы надеемся, что эти результаты откроют новые пути к пониманию того, как возникают такие сложные виды поведения, как движения, и дадут нам новое понимание механизмов и биологических принципов, которые их контролируют, — говорит старший автор статьи Джордж Ментис. — Также возможно, что наши результаты приведут к появлению новых идей для терапевтических направлений, таких как лечение травм спинного мозга или нейродегенеративных заболеваний, влияющих на движение и двигательный контроль».
Нейроны VSCTs были открыты еще в 1940-х годах, и исследователи долгое время считали, что их основная функция заключается в передаче сигналов об активности нейронов из спинного мозга в мозжечок. Однако новое исследование свидетельствует о том, что они могут полностью контролировать двигательное поведение как во время развития, так и во взрослом возрасте. Кроме связи с мозжечком эти нейроны устанавливают связи с множеством спинномозговых нейронов, которые также участвуют в локомоторном поведении.
Авторы использовали методы оптогенетики и хемогенетики для изменения работы белков нейронов VSCTs, чтобы «включать» и «выключать» нейроны. Оказалось, что активация нейронов индуцирует двигательное поведение, а дезактивация прекращает его. При этом одних нейронов VSCTs было достаточно для контроля двигательной активности.
Теперь ученые планируют точно определить и нанести на карту нейронные связи, которые нейроны VSCTs образуют с моторными нейронами и другими нейронами спинного мозга. Также они собираются описать генетические маркеры этой популяции нейронов и изучить, как функция нейронов VSCTs изменяется при патологиях и нейродегенеративных заболеваниях.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
