研究人员试图帮助患有脊髓损伤或脑卒中后瘫痪的人, 这些神经连接能推动前肢的自发运动, 这是科学家们所说的, 这一发展让他们开始寻找具体的维修策略。

丰吉田, 博士和辛辛那提儿童医院医疗中心的同事们的研究是恢复运动回路的重要一步, 以帮助在受伤或疾病损害中枢神经系统后的运动功能康复,科学家在细胞报告中报告.

"这项研究中描述的地图应该能让我们探索哪些皮质脊髓束脊柱 interneuron 连接是修复和恢复自愿运动的好目标,"发育生物学司的首席研究员吉田说。."在人类治疗可能之前需要进行更多的研究, 但这些信息对于未来的修复策略非常有帮助。我们现在知道哪些电路需要修理。

科学家们说, 额外的调查工作需要数年时间才能使目前的研究结果与之相关。吉田和同事正在进行新的研究, 以建立在目前的研究发现的基本神经元结构。他们想达到一个点, 这些电路可以重建, 以刺激恢复的运动功能中枢神经系统损伤。

皮质脊髓束示意图
关于大脑和脊髓之间神经连接的皮质脊髓束网络是如何组织和功能在一起的, 鲜为人知。根据研究人员说, 看似简单的任务, 比如达到或抓取, 需要通过这些协调连接传递的感官和运动信息之间的精确协调。

为了在当前的研究中映射这种连通性, 科学家们研究了实验室老鼠的这些电路--利用灵长类动物、猫和啮齿动物相似的皮质脊髓束连接。

在最初由他的研究团队和其他人的研究, 吉田和同事能够跟踪皮质脊髓束连接从大脑的大脑皮层附近的头部向下到脊髓。他们还通过老鼠遗传学追踪皮质脊髓束电路的组织和功能, 以及一种病毒示踪剂 (一种抗武装狂犬病病毒), 让调查人员能够突出和捕捉这些链接的图像。

这些连接通过被称为大脑内囊的东西进行追踪, 然后到达位于脊髓上方的脑尾部髓质。从那里他们进入脊髓, 在脊椎深处交叉, 因为他们继续向下凸出, 并作出额外的连接。

吉田说, 他的团队能够开发出一个皮质脊髓束神经元的地图来控制前肢和感觉神经冲动。他们还确定了控制不同技术动作的特定神经元。

在这些领域, 科学家们展示了神经纤维是如何连接到某些前运动神经中间神经元和传递神经元之间的脉冲来触发熟练的运动的。这包括表达一种称为 Chx10 的转录因子的神经纤维 (一种调节基因, 指示其他基因开启或关闭以启动生物功能)。

Chx10 与身体其他部位的神经系统功能有关, 包括眼睛。当研究人员沉默 Chx10 只在颈部脊髓, 它阻碍了动物的能力, 达到食物。

传感的重要性
研究人员还强调了前肢感官皮层中皮质脊髓束神经元的连接, 它控制着动物感知和转换外部刺激为电脉冲的能力。他们说, 与直接触发某些技术运动的运动神经皮质中的皮质脊髓束神经元形成对比, 感觉皮层皮质脊髓束神经元不能直接与前运动神经神经元连接。相反, 他们直接连接到其他脊髓中间神经元, 表达的基因称为 Vglut3。

这是很重要的, 因为当科学家抑制在颈脊髓中表达 Vglut3 的神经元时, 它也导致了动物的能力缺乏抓住和释放食物小球, 以及其他目标导向的任务。

这项研究的主要合作者包括在日本科技局、日本的新泻大学脑研究所和辛辛那提大学的胚胎科学和技术先驱研究的科学家。医疗中心。

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