Движение – фундаментальная способность людей и животных, включая очень сложное взаимодействие мозга, нервов и мышц. Движения наших рук и ладоней, в частности, призывают к чрезвычайно точной координации. Мозг посылает постоянный поток команд через спинной мозг к нашим мышцам, чтобы выполнить большое разнообразие движений. Этот поток информации от мозга достигает межнейронов в спинном мозге, которые тогда передают команды через дальнейшие схемы к мотонейронам, возбуждающим мышцы.
Исследовательская группа во главе с Сильвией Арбер в Biozentrum Базельского университета и Института Фридриха Мишера Биомедицинского Исследования теперь объяснила организацию второго информационного пути, взятого этими командами.Cc к мозгу: одна команда – два направления
Ученые показали, что много межнейронов в спинном мозге мыши не только передают свои сигналы через мотонейроны к целевой мышце, но также и одновременно передают копию обратно этой информации к мозгу. Чиара Пиветта, первый автор публикации, объясняет: «Моторную команду к мышце посылают в двух различных направлениях – в одном направлении, чтобы вызвать желаемое мускульное сокращение и в другом, сообщить мозгу, что команда была на самом деле передана мускулатуре». На аналогии с e почтовой передачей информацию таким образом не только посылают получателю, но также и оригинальному запросчику.Информация к ядру ствола мозга, отдельному функцией
Что происходит с информацией, посланной спинными межнейронами в мозг? Поскольку группа Арбера обнаружила, этот вход отдельный функцией и пространственно организованный в ядре ствола мозга.
Информация от различных типов межнейронов таким образом течет в различные области ядра. Например, спинная информация, которая будет влиять на лево-правильную координацию движения, собрана на различном месте, чем информация, затрагивающая скорость движения.
Мелкая моторика поддержана двойным информационным потокомАрбер комментирует: «От одной миллисекунды до следующего эта чрезвычайно точная обратная связь гарантирует, что команды правильно переданы и что – через сигналы, переданные обратно в мозг от спинного мозга – получающееся движение немедленно скоординировано с мозгом и приспособлено». Интересно, ученые только наблюдали этот вид потока информации к мозгу для руки, но не для контроля за ногой. «Что это показывает», говорит Арбер, «то, что этот информационный путь, скорее всего, важен для мелкой моторики. По сравнению с ногой движениями нашей руки и особенно наши руки должны быть намного более точными.
Очевидно, наше тело может только гарантировать этот уровень точности в устройстве управления двигателем с постоянной обратной связью информации».В дальнейших исследованиях группа Сильвии Арбер теперь планирует исследовать то, что происходит, если поток информации назад к мозгу разрушен в особенных методах.
Так как некоторые межнейроны облегчают, и другие подавляют движение, такие исследования могли обеспечить дополнительное понимание функциональности схем, управляющих движением.