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研究结果揭示了运动过程中速度控制的古老起源

动物的运动很复杂,尤其是人类。各种神经元协调我们肌肉的活动和不活动,如果没有这种协调,我们散步时就会脸朝下。

科学家们很早就知道脊髓中激活肌肉的运动神经元如何组织起来产生更有力的输出,例如从步行过渡到慢跑再到跑步。然而,关于脊髓抑制性中间神经元如何在变化的速度下与活跃的肌肉群协调来抑制或沉默其他神经元和相关肌肉群,人们知之甚少。

现在,西北大学的一个研究小组在对斑马鱼的研究中发现,这些关键的抑制性神经元的出生时间、它们参与不同的运动速度以及它们支配运动神经元的哪个部分之间存在着非常有序的关系。由于这种隔室设置,运动神经元收到的抑制量被调整为不同的运动速度。

斑马鱼是一种模式生物,其脊髓的工作方式与我们相似。更多地了解游泳鱼类的起伏运动将使科学家更好地了解人类如何行走。

该研究将于 10 月 23 日在《科学》杂志上发表。

该研究的通讯作者戴维·麦克莱恩(David McLean)表示:“更好地了解脊髓中的回路如何组织来协调运动,使我们能够在受损或患病时更好地修复事物。”

“事实上,我们在脊髓(神经系统的相对原始部分)和鱼类(相对原始的脊椎动物)中看到了这种模式,这意味着神经系统比我们更早地利用这种区室方案来调节活动。预计,”他说。“这有点像在考古挖掘中发现内燃机零件。”

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