一个支持移动速度控制的大脑回路

　　

               

脑干神经元控制着控制运动的脊髓网络。

卡罗林斯卡大学的研究人员发现了大脑回路是如何编码运动速度的开始、持续时间和突然变化的。这项研究发表在《Neuron》杂志上。

运动——以走路、跑步或游泳的形式“四处移动”——是一种让我们与周围世界互动的普遍行为。准确控制运动的开始和持续时间，结合执行活力和速度的迅速变化的能力，是运动灵活性的关键特征。例如，我们可以突然改变我们的运动速度，从慢走到跑步，以适应我们的环境。

“用斑马鱼作为模型系统，我们之前的工作揭示了脊髓中负责运动执行的神经元被组装在由三个模块组成的电路中，它们充当变速机制来提高速度，”神经科学系教授、文章的通讯作者Abdel El Manira说。“一个悬而未决的问题是，位于脑干的上游回路是如何将运动速度的开始、持续时间和变化编码并传递给脊髓中的执行回路的。”

重要的发现

通过利用成年斑马鱼的相对可接近性，结合广泛的技术，研究人员现在可以揭示两个大脑回路，编码运动速度的开始、持续时间和突然变化。

大脑回路代表了一系列指令的初始步骤，包括动作的开始、持续时间、速度和活力。这里所揭示的两种指令流，通过与脊髓回路的直接接触，允许动物通过对自身运动速度和强度的分级来在环境中导航，同时控制方向性。成年斑马鱼的这些机制可以外推到哺乳动物模型系统。

               

图形抽象

映射连接

下一步将是绘制这些大脑回路和驱动运动的脊髓回路之间的连通性。希望在研究中发现的回路可以指导设计新的治疗策略，旨在恢复创伤性脊髓损伤后的运动功能。