《Cell》惊讶地发现了一种控制“走路”的神经元

只有一种类型的神经元控制着复杂的行走模式，这是一个令人惊讶的发现，可能会为脊髓损伤患者带来新的治疗方法。

　　

走路是最自然的运动。我们不假思索地向前迈了一步又一步，一直向前，推动着我们前进。那么，如果我们不是有意识地指导神经和肌肉之间复杂的相互作用，那是什么呢?

正如人们所预料的那样，是大脑启动了运动。哥伦比亚大学神经学家George Mentis博士说，他研究控制行走的回路，并致力于为ALS、SMA和脊髓损伤患者寻找新的治疗方法。

哥伦比亚大学瓦杰洛斯内科和外科医学院病理学与细胞生物学(神经学)副教授Mentis说，我们许多行走肌肉的协调是由脊髓中的神经元处理的。

这是一项复杂的工作:在精确的时间安排下，这些神经元必须发送信号，使左腿和右腿交替活动——左、右、左、右——这样每条腿的屈肌和伸肌就会交替收缩。

大多数科学家认为，这种复杂的任务只能由复杂的神经元回路来完成，而神经元的贡献来自不同类型的神经元。这种电路的组合，被称为中央模式发生器，似乎在操纵一切。

但Mentis的最新研究表明，在这些回路的集合中，只有一种类型的神经元完全负责保持我们的双腿步调一致。

就像小小的教官一样，如果没有这些神经元集体指挥，“左，右，左，右”，我们永远也到不了任何地方。

这些神经元——确切地说是腹侧脊髓小脑束神经元（ventral spinocerebellar tract neurons）——与其他脊髓神经元接触，并协调肌肉运动的能力。

在这项新的研究中，Mentis和他的同事们发现，在自由活动的成年小鼠中，只有这些细胞被化学沉默，这些动物就不能正常活动了。药物消退后，就可以正常活动了。此外，通过光或药物激活这些细胞可以诱导幼年小鼠的运动行为。“换句话说，这些神经元对于运动行为是必要的，也是充分的，”Mentis说，他的研究结果发表在一月份的《Cell》杂志上。

Mentis还发现，这些细胞是高度相互连接的，这一特性可能有助于它们产生运动所必需的复杂节奏模式。

这一发现对脊髓损伤或运动障碍患者的新疗法的开发具有重要意义。

“例如，对于脊髓切断的人来说，仅仅将大脑和脊髓连接起来可能是不够的，”Mentis说。“我们的发现表明，你还必须恢复腹侧脊髓小脑束神经元的正常活动，以确保中央模式生成器正常工作。在刺激某些神经元和抑制其他神经元之间，一切都必须保持紧密的平衡。如果这种平衡被破坏了，你就不会有协调的运动。”

Control of mammalian locomotion by ventral spinocerebellar tract neurons.