Pietra miliare Importante nella comprensione dei circuiti neurali che coordinano i movimenti di camminata

I Ricercatori all'Istituto di Salk per gli Studi Biologici hanno identificato un circuito importante nel midollo spinale che gestisce la velocità con cui il nostro lato muscles il contratto e si rilassa.

I Loro risultati tracciano una pietra miliare importante nella comprensione dei circuiti neurali che coordinano i movimenti di camminata - uno degli ostacoli principali nello sviluppare i nuovi trattamenti per le lesioni del midollo spinale.

“Conoscendo quali circuiti sono importanti e capire come gestiscono gli aspetti essenziali di camminata dovrebbe posizionarci migliore per progettare i trattamenti o gli innesti che ripristinano o attivano queste vie,„ ha detto Martyn D. Goulding, il Ph.D., il professor nel Laboratorio Molecolare della Neurobiologia.

Il gruppo di ricerca di Salk - piombo da Goulding- ha pubblicato i loro risultati nell'emissione del 9 marzo 2006 della Natura del giornale. Gli autori principali Uniti erano Simon Gosgnach, Ph.D. e Guillermo M. Lanuza, Ph.D. nel laboratorio di Goulding.

Se il pesce o i gallinacei, le contrazioni del muscolo che permettono che noi ci muoviamo generalmente ha determinati beni ritmici. È stato conosciuto per un po di tempo che un generatore di sequenze centrale (CPG) - gruppi specializzati di neuroni nel midollo spinale - funzioni come il controllo ed il centro di comando per questi movimenti ritmici. Come tale, CPG si trova al centro di tutta la locomozione. Notevolmente, questi circuiti funzionano senza alcun input dal cervello, che spiega perché esecuzione di polli senza testa a partire dal blocchetto del macellaio.

“Sebbene la gente abbia saputo a lungo circa CPG, non hanno potute identificare le cellule nervose che fa parte di questi circuiti. Anche ad ispezione più ravvicinata, il midollo spinale è appena la massa mischiata delle centinaia di migliaia di neuroni che tutti guardano lo stessi,„ ha detto Gosgnach.

Il gruppo di Salk ha usato gli approcci genetici per identificare un sottoinsieme dei neuroni, nominato neuroni V1, come fa parte di CPG e dei metodi di individuazione dei geni per renderli non validi selettivamente per osservare che cosa accade. “Ha permesso che noi scrutassimo in questa scatola nera che è il generatore di sequenze centrale,„ Lanuza spiegato.

I neuroni V1 sono cosiddetti interneurons che trasmettono i segnali elettrici fra le cellule nervose nel midollo spinale e motoneuroni, le cellule nervose che inducono i muscoli a contrarrsi.

Per esplorare se i neuroni V1 realmente contribuiscono a CPG, Goulding ed i suoi colleghi hanno svolto gli studi electrophysical sui midolli spinali isolati. Hanno trovato che, mentre i midolli spinali normali hanno mostrato un reticolo standard di attività che imita la camminata, il reticolo ritmico in cavi di spinals che mancano dei neuroni funzionali V1 aveva rallentato ad una ricerca.

“Da cui abbiamo conosciuto circa queste celle, eravamo un bit imbarazzati inizialmente perché avevamo pensato vedere una perdita di coordinamento,„ abbiamo detto Goulding. “Ma dopo avere approfondito i circuiti più ulteriormente, ha avuto significato perfetto. Una Volta Che eccitati, i motoneuroni tendono a restare "ON" per i lungi periodi di tempo ed ad avere bisogno di attivamente di essere spento. Quello è esattamente che cosa i neuroni V1 stanno facendo,„ Goulding spiegato. Per iniziare il punto seguente, ciascuno burst di attività del motoneurone deve essere spento. Passando fuori dai motoneuroni più rapidamente, accelera i movimenti fare un passo, permettendo che gli animali camminino, funzionino, o nuotino più velocemente.

http://www.salk.edu