Debba ritenere lo sviluppo equilibrato delle unità di coordinamento dell'arto-organismo, ritrovamenti di studio

La necessità di ritenere le unità equilibrate lo sviluppo di coordinamento fra l'organismo e gli arti come larve di zebrafish imparare nuotare, un nuovo studio dalla scuola di medicina di NYU trova.

L'8 ottobre online pubblicato nel eLife, lo studio ha trovato che il pesce di sviluppo conta sui loro organi vestibolari - l'equivalente dell'orecchio interno umano - come il loro senso di bilanciamento sorveglia i miglioramenti nel coordinamento stato necessario per rimanere orizzontale. Una posizione livellata è preferita attraverso evoluzione, dice gli autori di studio, poichè aiuta gli animali a muoversi, trovare l'alimento ed ad eludere i predatori.

Piombo dai ricercatori dalla scuola di medicina di NYU, il lavoro ha messo a fuoco sulle larve di zebrafish, che subiscono il loro sviluppo mentre nuotano nell'acqua, avventurantesi nel loro ambiente molto più presto dopo la fertilizzazione (3-30 giorni) che un feto umano, che continua a svilupparsi nell'utero. Questo sviluppo esterno ha permesso ai ricercatori di guardare le larve per i cambiamenti nei reticoli del movimento che dipendono dai circuiti del cervello simili a quelli che permettono al bilanciamento umano.

La relazione fra bilanciamento e movimento è malattie rare irrotte come disordine inerente allo sviluppo di coordinamento e nelle atassie, i problemi del movimento che si presentano in pazienti con la sclerosi a placche ed in coloro che ha avuto un colpo. La nostra speranza è che il lavoro in pesce guida lo sviluppo futuro delle terapie per i disordini causati dal maltrattamento del cervello delle indicazioni del bilanciamento mentre coordina i gruppi del muscolo.„

David Schoppik, PhD, assistente universitario nel dipartimento della neuroscienza e la fisiologia alla scuola di medicina ed al cavo di NYU studia il ricercatore

Basi del bilanciamento

Gli studi passati hanno sostenuto che le alette si sono evolute nei forelimbs degli animali di sbarco e che le pinne pettorali di zebrafish possono fornire un modello utile per il ruolo dei forelimbs nel movimento coordinato. Maturando gli esseri umani imparano oscillare le loro armi e flettere i muscoli del circuito di collegamento mentre camminano, che diminuisce il momento angolare (la tendenza a lanciare in avanti). Tuttavia, le sensazioni che guidano lo sviluppo di questo coordinamento sono capite male.

Una bugna osservata attraverso evoluzione è che gli animali preferiscono rimanere orizzontali soddisfare un senso di bilanciamento e dell'orientamento al mondo. Su sbarco, gli animali giudicano la loro alla gravità relativa di orientamento facendo uso di molti sensi, compreso la sensibilità di quanto duro i loro piedi stanno stampando sulla terra, dicono gli autori. La biomeccanica relativa è più complessa su sbarco che subacqueo dove, grazie a galleggiabilità, animali dipendono da un singolo fattore - il loro senso vestibolare - guidare i miglioramenti nel coordinamento, i ricercatori dicono.

Il nuovo studio ha trovato che le larve di zebrafish hanno utilizzato l'verso l'alto-orientazione delle rotazioni dell'organismo insieme ai moti producenti ascensore della pinna pettorale verso la salita nell'acqua. I ricercatori egualmente hanno osservato che le larve del pesce sono diventato meglio capaci con l'età di rimanere livellate mentre hanno scalato abbinando i più grandi atti dell'aletta con i più piccoli movimenti dell'organismo. Il più giovane pesce era più probabile carezzare verso l'alto il radiatore-primo come i razzi.

Il gruppo di ricerca egualmente ha trovato che gli zebrafish costruiti per mancare della funzione nei loro otoliths utricular - la versione del pesce del sistema del bilanciamento - non hanno migliorato con l'età ai movimenti coordinati dell'aletta e del circuito di collegamento per raggiungere la stabilità posturale.

I risultati di studio egualmente indirizzano il cervelletto, lungamente stabilito come centro per i movimenti del muscolo di coordinamento (coordinamento di motore). Il lavoro recente ha indicato che gli zebrafish con la funzione cerebellare resa non valida, invece di usando le pinne pettorali digenerazione soltanto mentre scalando, egualmente le usano mentre provano a tuffarsi. Le celle cerebellari di Purkinje in particolare hanno bloccato i segnali del pro-movimento eliminare i movimenti della pinna pettorale quando si sarebbero scontrate con movimenti dell'organismo.

“Il nostro lavoro indica che le informazioni di usi del cervello del pesce su bilanciamento per generare la giusta combinazione di contrazioni del muscolo efficacemente per nuotare,„ dice il co-author David Ehrlich, il PhD, uno studioso post-dottorato di studio nel laboratorio di Schoppik. “Ora che sappiamo che questo il pesce è capace di coordinamento elegante, possiamo misurare l'attività di cervello per capire come e dove coordinato i movimenti sono composti.„