Étape importante en comprenant les circuits neuraux qui combinent les mouvements de marche

Les Chercheurs à l'Institut de Salk pour des Études Biologiques ont recensé un circuit important dans la moelle épinière qui règle la vitesse avec laquelle notre pied muscles le contrat et détend.

Leurs découvertes marquent une étape importante en comprenant les circuits neuraux qui combinent les mouvements de marche - un des obstacles principaux en développant des demandes de règlement neuves pour des lésions de la moelle épinière.

« Connaissant quels circuits sont importants et la compréhension comment ils règlent des aspects essentiels de la marche devrait nous mettre dans une meilleure position pour concevoir les demandes de règlement ou les implants qui restaurent ou lancent ces voies, » a dit Martyn D. Goulding, Ph.D., un professeur dans le Laboratoire Moléculaire de Neurobiologie.

L'équipe de recherche de Salk - aboutie par Goulding- a publié leurs découvertes dans la question du 9 mars 2006 de la Nature de tourillon. Les auteurs importants Communs étaient Simon Gosgnach, Ph.D. et Guillermo M. Lanuza, Ph.D. dans le laboratoire de Goulding.

Si les poissons ou la volaille, les contractions musculaires qui nous permettent de déménager généralement ont certaines propriétés rythmiques. On l'a connu pendant quelque temps qu'un générateur de configuration centrale (CPG) - groupes spécialisés de neurones dans la moelle épinière - des fonctionnements comme centre de contrôle et de commandement pour ces mouvements rythmiques. En soi, le CPG se trouve au coeur de toute la locomotion. Remarquablement, ces circuits fonctionnent sans n'importe quelle puissance d'entrée du cerveau, qui explique pourquoi passage de poulets sans tête à partir de la case de boucher.

« Bien Que les gens ont su pendant longtemps le CPG, ils n'ont pas pu recenser les cellules nerveuses qui font partie de ces circuits. Même à une inspection plus minutieuse, la moelle épinière est juste une masse brouillée des centaines de milliers de neurones que toute examine la même chose, » a dit Gosgnach.

L'équipe de Salk avait l'habitude des élans génétiques pour recenser un sous-ensemble de neurones, nommé les neurones V1, en tant que faisant partie du CPG, et du gène visant des méthodes pour les désactiver sélecteur afin d'observer ce qui se produit. « Il nous a permis de scruter dans cette boîte noire qui est le générateur de configuration centrale, » Lanuza expliqué.

Les neurones V1 sont de soi-disant interneurons qui transmettent par relais les signes électriques entre les cellules nerveuses dans la moelle épinière, et des neurones moteurs, les cellules nerveuses qui font contracter des muscles.

Pour explorer si les neurones V1 contribuent réellement au CPG, Goulding et ses collègues ont réalisé des études electrophysical sur les moelles épinières d'isolement. Ils ont constaté que, alors que les moelles épinières normales affichaient une configuration normale de l'activité qui imite la marche, la configuration rythmique en cordons de spinals manquant des neurones V1 fonctionnels avait ralenti à un rampement.

« De ce que nous avons connu ces cellules, nous étions un bit perplexes au début parce que nous avions compté voir une perte de coordination, » avons dit Goulding. « Mais après avoir fouillé dans les circuits davantage, elle a semblé raisonnable parfait. Une Fois Qu'excités, des neurones moteurs tendent à rester "ON" pendant des longues périodes de temps et à devoir être activement éteints. Est exact Ce ce que les neurones V1 font, » Goulding expliqué. Afin d'initier la prochaine phase, chacun paquet d'impulsions d'activité de neurone moteur doit être coupé. Commutant hors des neurones moteurs plus rapidement, accélère les mouvements de progression, permettant à des animaux de marcher, faire fonctionner, ou nager plus rapidement.

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