发现运动神经元新作用

沪震实业

2016/01/18 14:14

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发现运动神经元新作用

一项2016年1月13日发表于《Nature》期刊的新研究可能改变对运动神经元作用的看法。运动神经元是从脊髓延伸到肌肉和其他器官的神经细胞，一直被认为是中间神经元回路信号的被动接受者。然而现在，来自卡罗林斯卡学院（Karolinska Institutet）的研究人员们表明，运动神经元会通过一种新的直接信号通路来影响产生有节奏运动的运动回路。

运动对于所有动物都是至关重要的，该过程以肌肉和大脑之间精妙平衡的相互作用为基础。神经细胞通常能够接收和产生电脉冲，然后转递到其他神经细胞。与肌肉建立连接的神经细胞被称为运动神经元，近一个世纪以来，它们一直被视作是脊髓神经细胞网络产生和制作的精细运动项目的被动接收器。根据这一模型，运动神经元忠实而单向地将信号转递到肌肉。

"我们现在发现了运动神经元在运动行为最终项目精细化中的一个意料之外的作用"首席研究员、卡罗林斯卡学院神经科学系Abdel El Manira说，"我们意想不到的结果表明，运动神经元经由缝隙连接逆行控制运动回路功能，因此，运动神经元将直接影响递质释放和上游兴奋性中间神经元的招募。"

这项研究使用了斑马鱼，斑马鱼是神经生物学研究中常见的动物模型，身体透明而且相对容易基因操纵。通过结合不同的方法，研究团队已经表明，运动神经元和兴奋性中间神经元之间存在经由电突触或缝隙连接的直接联系，产生斑马鱼有节奏的游泳运动。

这些突触直接连接两个神经元，使得电信号在这些神经元之间传输。在光遗传学的辅助下，研究人员选择性沉默运动神经元的活性，发现它们对经由缝隙连接的运动回路功能有强烈的影响。

"这项研究代表着一个范式转变，将大幅修订长期以来对运动神经元作用的观点"El Manira教授说，"运动神经元再也不能被认为仅仅是运动命令的被动接受者--它们是产生运动行为的回路中不可或缺的组成部分。