人間の練習の間の中央コマンドの cardiorespiratory neurocircuitry 複雑の識別

ほぼ百年のために頭脳、中央コマンド、料金が練習へのボディの cardiorespiratory 応答を制御することを含んでいるシステムは追求されました。 動物実検および機能イメージ投射調査はこのシステムの位置への糸口を提供しましたが、ずっと根本的で電気生理学的な作業は決して測定されていません。

オックスフォード大学の研究者は練習の間に最近複数の深い頭脳の核を検査し、 periaqueductal 曖昧な点 (PAG)、隣接したか midbrain の中脳水道そして第 3 脳室を囲む小型 celled 灰白質が練習の予想に関連して神経の変更の大きい番号を含んでいることを結論を出してしまいました。 調査結果は練習への頭脳の回路部品の影響を与える cardiorespiratory 応答の緊要地域として PAG を関係させる直接証拠を提供します。

人間の練習の間に中央コマンドにかかわった Cardiorespiratory Neurocircuitry を識別する調査はアレキサンダー L. Green、 Shouyan Wang、サラ Purvis、サラ L.F. オーウェン、ジョン F. ステイン、 Abe Guz、 Tipu Z. Aziz、および生理学、解剖学および遺伝学の、オックスフォードオックスフォード大学の部門とのデイヴィッド Paterson によって、すべてに附属行なわれました; そして神経科学および精神衛生の部分のピーター G. Bain、帝国大学ロンドンの Charing の十字のキャンパス、ロンドン、イギリスのすべて。 Paterson 先生はアメリカの生理学的な社会の 120th 年次総会の間にチームの調査結果を詳しく論議します。

調査: 方法

練習および実際の練習の予想によって変わるとき深い頭脳の刺激的な電極を慢性的に持っている人間から記録された subcortical 構造の神経作用が植え付けた仮説をテストするために着手される (HR)研究者は心拍数 (ABP)、動脈血 (VE)圧力および肺の換気の変更と直接関連しています。 彼らは subcortical 構造が人間の練習への予期可能な cardiorespiratory 応答にかかわる神経の回路部品を提供するかどうか確かめるように努めました。

深い頭脳の刺激を経ている 12 人の患者 (10 男性、 2 女性、平均年齢 47.5 年) は (DBS)調査に選ばれました。 5 人の患者はパーキンソン病のための subthalamic 核 (STN) の刺激を経ました; 4 つに一般化されたジストニー (ツイスト (GPi)動きおよび異常なポスチャに終って不随意筋の収縮によって特徴付けられる神経学的な無秩序) のための globus の pallidus の interna の刺激がありました; そして 3 つに慢性の neuropathic 苦痛の処置のための periaqueductal 灰色の (PAG) 刺激がありました。 患者は延長された長さか時間の間運動することない考慮されたら除かれましたりまたは影響の心拍数に薬物を多分持って行きました。 十分にインフォームドコンセントは得られ、調査はヘルシンキの宣言に準拠しました。

実験は 2 時間あらゆる食事の後の少なくとも起こりました。 練習は 1 つの端に接続されてペダルのエルゴメーターが顧客用検査のソファの半 recumbent 位置で、起こりました。 ロードは 15 ワットで固定でした。 およそ 4 分の間休息の後で、主題は練習の手掛りに口頭で警告されました。 患者はそれから運動し始めるシグナルを与えられました。 患者は別の口頭手掛りおよび秒読みは休むためにそれらに信号を送りましたその時点で少なくとも 30 秒のための軽い練習を行いました。 これは 5 回各練習セッションの間の残りのおよそ 1 分の繰り返されました。

結果

結果は cardiorespiratory 変数の準の増加を用いる練習の予想が、 periaqueductal 灰色の (PAG) 作業の増加と、関連付けられることを明らかにしました。 これは subthalamic 核 (STN) の作業が減った一方頭脳のこの部分が動きの実際の手始めの前の中央コマンドの neurocircuitry に直接かかわることを提案します。

練習自体の間、 STN の作業の増加の横の PAG の作業のなお一層の増加。 動物データと結合されたとき、調査結果はこれらの構造が練習の予想への中央コマンド応答の面にかかわる、および実際の練習提供しますこと人間の直接 neurophysiological 証拠を。

結論

示された研究者は練習のそして練習の予想の間に目がさめている人間の PAG 領域の神経作用の増加をマークしました。 このパターンは midbrain PAG が統合された行動と関連付けられる心血管の変更の自治の規則そして変調、防衛、応答のための重要な神経構造であるという証拠を提供します。 しかし PAG は重要なサイトの間、それが a であるかどうか明白でないです、中央コマンド、頭脳の領域。 答えの 100 年の検索は続くようです。

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