Передвижение — это важное моторное поведение, необходимое для выживания как людей, так и животных. Это носит эпизодический характер: мы двигаемся, когда хотим или нуждаемся, и, что не менее хорошо, мы можем прекратить текущие движения. Этот эпизодический контроль обычно приписывают нисходящим возбуждающим сигналам в стволе мозга, которые контактируют и активируют нейронные цепи в спинном мозге.
Но является ли остановка передвижения только из-за отсутствия активирующих сигналов из ствола мозга или существует специальный сигнал остановки?В настоящем исследовании исследователи Жюльен Бувье и Витторио Каджано вместе с профессором Оле Кином и его коллегами изучали, как сложные нейронные цепи ствола мозга контролируют движение у мышей. Они использовали передовые методы, в том числе оптогенетику, которая позволяет выборочно активировать определенные группы нейронов светом, а также генетическое молчание, чтобы выборочно блокировать активность нейронов.Несколько неожиданно они обнаружили популяцию возбуждающих нейронов, которые оказались важными для способности мышей останавливаться.
Когда эти «стоп-клетки» активируются, мыши немедленно прекращают передвижение. И наоборот, когда эти нейроны заглушены, мыши испытывали трудности при попытке остановить ходьбу.«Мы обнаружили, что стоп-клетки подавляют нейронные сети, участвующие в генерации локомоторного ритма, часы в сети, а не мотонейроны, которые напрямую сокращают мышцы», — говорит Оле Кин, руководитель лаборатории исследования в отделении Каролинского института. неврологии. «Таким образом, активность стоп-клеток позволяет животному сделать изящную остановку, не теряя мышечного тонуса, точно так же, как мы ощущаем себя, когда добровольно останавливаемся, например, перед препятствием».Хотя в исследовании рассматривается нормальная функция мозга, результаты могут дать представление о том, как влияет на локомоцию в больном мозге.
«Например, при болезни Паркинсона ярко выраженным двигательным симптомом является нарушение походки с застыванием походки», — говорит Оле Кин. «Возможно, стоп-клетки имеют аномально повышенную активность при болезни Паркинсона, что способствует нарушению походки».