您现在的位置:主页 > 走势计划 >

所有的父母都知道婴儿的里程碑:翻身,学习爬

日期:2019-04-16

 

现在杜克医学的研究人员已经开始寻找答案了。在2013年1月23日的一项研究中,在科学杂志“ 神经元”中,该研究小组描述了与控制新生小鼠晶须肌肉的特定运动神经元相连的整个脑细胞网络。广东11选5平台开户网址

更好地理解这种运动控制电路可以帮助了解人类大脑的发育情况,从而可能为脑损伤瘫痪的人恢复运动提供新的方法,或者为更换肢体开发更好的假肢。

“老鼠的胡须就像人类的手指一样,两者都在移动触摸传感器,”首席研究员王凡博士说,他是细胞生物学副教授,广东11选5平台开户网址也是杜克脑科学研究所的成员。“了解老鼠的大脑如何控制胡须运动可能会告诉我们人类手指运动的神经控制。”

小鼠在夜间活跃,所以他们非常依赖胡须来检测和辨别黑暗中的物体,以有节奏的来回扫掠模式(称为“搅拌”)将物体刷在物体上。但这种搅拌行为直到出生后大约两周才会出现,那时年轻的小鼠开始在巢外探索世界。

为了解如何发生胡须的运动控制,王和博士后研究员Jun Takatoh采用了一项新技术,利用狂犬病毒通过连接的神经细胞传播的广东11选5平台开户网址 能力。用于接种宠物的病毒的残疾形式被创造出具有表达荧光蛋白的能力。研究人员能够通过直接连接到控制晶须运动的运动神经元的脑细胞网络追踪其路径。

“这种映射方法的精确性使我们能够提出一个关键问题,即在新生小鼠中尚未连接的晶须电机控制电路的一部分,以及广东11选5平台开户网址之后添加的缺失链接是否能够实现搅拌?” 王说。

通过在出生后的前两周内在荧光标记的大脑中拍摄一系列照片,研究小组记录了小鼠开始搅拌前后的显影电路。

“当我们追踪电路时,我们没有意识到整个脑干中有如此多的神经元池连接到晶须运动神经元,这是惊人的,”王说。“单广东11选5平台开户网址个运动神经元接收如此多的输入,并以某种方式能够整合它们,这是非常了不起的。”

在出现搅拌运动的同时,运动神经元从脑干区域接收一组称为LPGi的新输入。单个LPGi神经元连接到面部两侧的运动神经元,使它们处于完美位置,以同步左右胡须的运动。

为了更多地了解LPGi和运动神经元之间形成的新电路,Wang和Takatoh借鉴了Duke同事Richard Mooney博士,神经生物学教授和他的学生Anders 广东11选5平台开户网址Nelson的专业知识。研究人员一起能够记录标记的神经元,并发现LPGi神经元使用谷氨酸作为运动神经元进行通信,谷氨酸是刺激大脑的主要神经递质。他们进一步发现LPGi神经元从运动皮层接收直接输入。

“这是有道理的,因为探索性搅拌是一种在运动皮层控制下的自广东11选5平台开户网址发运动,”王说。“启动此类运动需要兴奋性输入,而LPGi可能对于将信号从运动皮层传递给晶须运动神经元至关重要。”

接下来,研究人员将使用遗传,病毒和光学工具探索连接,以了解在各种运动任务中激活或静音电路的某些组件时会发生什么。