Новое исследование, проведённое под руководством UC Riverside и опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, описывает многоступенчатую схему управления произвольными движениями кисти. Установлено, что корковые сигналы интегрируются с сетями ствола и верхних сегментов спинного мозга прежде, чем достигнуть мотонейронов, управляющих мышцами кисти.
Команда во главе с Шахабом Вахдатом провела измерения активности с помощью функциональной МРТ у мышей и людей. Мышей обучали нажимать рычаг передней лапой, а добровольцы сжимали устройство с разной силой. Сканирования выявили две области медуллы, постоянно активные и тесно связанные с сенсомоторной корой у обоих видов, что указывает на сохранность схемы у млекопитающих. У людей также обнаружили, что шейные сегменты C3 и C4 действуют как реле между стволом мозга и более нижними сегментами спинного мозга.
В совокупности результаты показывают, что произвольное движение кисти опирается на сеть, включающую кору, ствол и верхний спинной мозг. Это открытие может повлиять на реабилитацию после инсульта, поскольку выделение дополнительных путей к движению предоставляет новые потенциальные цели для нейромодуляции и разработки терапевтических стратегий.
- Подтверждение сходства у мышей и людей.
- Нахождение двух активных областей медуллы.
- Роль сегментов C3–C4 как реле.
Сложные слова
- схема — последовательность элементов или этапов работымногоступенчатую схему
- интегрировать — объединять сигналы или информацию в единое целоеинтегрируются
- кора — верхний слой мозга, связанный с высшими функциямисенсомоторной корой
- медулла — нижняя часть ствола головного мозгамедуллы
- мотонейрон — нервная клетка, которая управляет мышцеймотонейронов
- функциональная МРТ — метод сканирования, показывающий активность участков мозгафункциональной МРТ
- реле — структура, передающая сигнал дальше в цепи
- нейромодуляция — изменение нервной активности с помощью стимуляциинейромодуляции
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Какие преимущества может дать знание о многоступенчатой схеме управления кистью для планирования реабилитации после инсульта?
- Почему сравнение активности у мышей и у людей важно для вывода о сохранности схемы у млекопитающих?
- Какие практические подходы к нейромодуляции или терапии вы могли бы предложить, опираясь на идею дополнительных путей для движения?
Похожие статьи
Назальная нанотерапия уничтожила опухоли мозга у мышей
Учёные описали ненавязчивое лекарство в виде капель в нос, которое полностью уничтожало глиобластому у мышей. Препарат использует сферические нуклеиновые кислоты для активации пути STING и дал длительный иммунитет при комбинировании с препаратами для Т‑лимфоцитов.
У билингвов грамматика работает в одной нейронной системе
Исследование Нью-Йоркского университета показывает: у носителей английского и испанского грамматические вычисления выполняет одна нейронная система. Это проявляется и при обработке знакомых слов, и при работе с выдуманными псевдословами.
Учёные отследили активность мозга по отдельным клеткам в течение суток
Учёные разработали экспериментальные и вычислительные методы для отслеживания активности нейронов в мозге мышей в течение суточного цикла. Работа, опубликованная в PLOS Biology, показала сдвиг активности от глубины к коре мозга.